JP3804616B2

JP3804616B2 - Inkjet head manufacturing method

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Publication number: JP3804616B2
Application number: JP2003035851A
Authority: JP
Inventors: 和夫小林
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: JP2003311984A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印字面にインクの微小液滴を噴射させることにより画像を形成するためのインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から知られているインクジェットヘッドの一般的な構成の一つに、圧力室を複数形成するとともに、それぞれの圧力室に対応させてノズルを開口し、各ノズルを対応する圧力室の一端に接続させたものがある（特許文献１）。
【０００３】
この構成で、インク供給源（例えば、インクタンク）からのインクは、いったん共通インク室へ供給された後、該共通インク室から複数の圧力室に分配される。そして、アクチュエータにより各圧力室に選択的に圧力を付与することで、その圧力室に対応するノズルからインクが噴射されて、印字面に画像を形成するようになっている。
【０００４】
このヘッドは、金属製などの薄い平板を複数枚積層し接着して形成するのが一般的である。前述の圧力室や共通インク室は、当該金属板にエッチングを施して形成される。
【０００５】
ここで、ノズルや圧力室がゴミ等で閉塞しないように、共通インク室とインクタンク（インク供給源）とを接続するインク供給通路や、共通インク室と圧力室との間のインク流路に、フィルタを設けて、ゴミや不純物などが圧力室やノズルへ到達する前に除去できるようにした構成も知られている（特許文献２）。
【０００６】
また、共通インク室と圧力室との間に、流路断面積を絞った構成の制限流路を設けて、インク噴射時に圧力室に供給されるインク量を調整し、インク噴射量の過剰あるいは過少を防止できるようにした構成も知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−３１４８３６号公報
【特許文献２】
米国特許第５７３４３９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで近年、インクジェット記録の高解像度化のニーズにより、インクジェットヘッド構造の微細化・高集積化が進んでおり、この状況の下で、上述の制限流路やフィルタを内部に有するインクジェットヘッドを簡単に製造できるようにする要請が高まっている。
【０００９】
本発明の目的は、製造工程を簡素化できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、インクを吐出するノズルと、前記ノズルとインク供給源とを繋ぐインク通路と、積層されることで前記インク通路を内部に形成する、複数の平板と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、以下の（Ａ）〜（Ｈ）の行程を少なくとも含む、インクジェットヘッドの製造方法である。
（Ａ）金属平板の一側の面に、第一の感光性樹脂層を形成する工程。
（Ｂ）前記金属平板の他側の面に、第二の感光性樹脂層を形成する工程。
（Ｃ）前記インク通路の一部をなす第一通路に対応するパターンが形成されたマスクを用いて、前記第一の感光性樹脂層に選択的に露光を行う工程。
（Ｄ）前記第一の感光性樹脂層の露光部分または非露光部分を除去する工程。
（Ｅ）前記第一の感光性樹脂層の除去された部分に相当する形状を前記金属平板にエッチングして、前記第一通路を形成する工程。
（Ｆ）前記インク通路の一部をなす第二通路およびフィルタに対応するパターンが形成されたマスクを用いて、前記第二の感光性樹脂層に選択的に露光を行う工程。
（Ｇ）前記第二の感光性樹脂層の露光部分または非露光部分を除去することで、前記第一通路に接続する前記第二通路、およびフィルタを形成する工程。
（Ｈ）前記（Ａ）〜（Ｇ）の工程が施された平板を他の平板と積層する工程。
【００１１】
これにより、第二の感光性樹脂層に、フィルタと、平板に形成した第一通路に接続する第二通路と、を形成することができる。従って、フィルタを別部材で設けたり、他の平板にフィルタや第二通路を形成する構成に比して、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔インクジェット記録装置〕
図１は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの概略図である。図１に示すインクジェットプリンタ９０１は、四つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。このプリンタ９０１には、図中左方に給紙部９１１が、図中右方に排紙部９１２が、それぞれ構成されている。
【００１３】
プリンタ９０１内部には、給紙部９１１から排紙部９１２に向かって用紙が搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部９１１のすぐ下流側には、画像記録媒体たる用紙を挟持搬送する一対の送りローラ９０５ａ、９０５ｂが配置されている。一対の送りローラ９０５ａ、９０５ｂによって用紙は図中左方から右方へ送られる。用紙搬送経路の中間部には、二つのベルトローラ９０６、９０７と、両ローラ９０６、９０７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト９０８とが配置されている。搬送ベルト９０８の外周面すなわち搬送面にはシリコーン処理が施されており、一対の送りローラ９０５ａ、９０５ｂによって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト９０８の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ９０６の図中時計回り（矢印９０４の方向）への回転駆動によって下流側（右方）に向けて搬送できるようになっている。
【００１４】
用紙のベルトローラ９０６に対する挿入及び排出位置には、押さえ部材９０９ａ，９０９ｂがそれぞれ配置されている。押さえ部材９０９は、搬送ベルト９０８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト９０８の搬送面に用紙を押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００１５】
用紙搬送経路に沿って搬送ベルト９０８のすぐ下流側には、剥離機構９１０が設けられている。剥離機構９１０は、搬送ベルト９０８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部９１２へ向けて送るように構成されている。
【００１６】
四つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体１ａ（後述するように、圧力室２０を含むインク流路が形成された流路ユニットと、圧力室２０内のインクに圧力を与えるアクチュエータユニット３０とが貼り合わされたものである）を有している。ヘッド本体１ａは、それぞれが矩形断面を有しており、その長手方向が用紙搬送方向に垂直な方向（図１の紙面垂直方向）となるように互いに近接配置されている。つまり、このプリンタ９０１は、ライン式プリンタである。四つのヘッド本体１ａの各底面は用紙搬送経路に対向しており、これら底面には、微小径を有する多数のインク吐出口が形成されたノズルが設けられている。四つのヘッド本体１ａのそれぞれからは、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが吐出される。
【００１７】
ヘッド本体１ａは、その下面と搬送ベルト９０８の搬送面との間に少量の隙間が形成されるように配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト９０８上を搬送される用紙が四つのヘッド本体１ａのすぐ下方側を順に通過する際、この用紙の上面すなわち印刷面に向けてノズルから各色のインクが噴射されることで、用紙上に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００１８】
インクジェットプリンタ９０１は、インクジェットヘッド１に対するメンテナンスを自動的に行うためのメンテナンスユニット９１７を有している。このメンテナンスユニット９１７には、四つのヘッド本体１ａの下面を覆うための四つのキャップ９１６や、図示せぬパージ機構などが設けられている。
【００１９】
メンテナンスユニット９１７は、インクジェットプリンタ９０１で印刷が行われているときには、給紙部９１１の直下方の位置（退避位置）に位置している。そして、印刷終了後に所定の条件が満たされたとき（例えば、印刷動作が行われない状態が所定の時間だけ継続したときや、プリンタ９０１の電源ＯＦＦ操作がされたとき）は、四つのヘッド本体１ａの直ぐ下方の位置に移動して、この位置（キャップ位置）にて、キャップ９１６によってヘッド本体１ａの下面をそれぞれ覆い、ヘッド本体１ａのノズル部分のインクの乾燥を防止するようになっている。
【００２０】
ベルトローラ９０６、９０７や搬送ベルト９０８は、シャーシ９１３によって支持されている。シャーシ９１３は、その下方に配置された円筒部材９１５上に載置されている。円筒部材９１５は、その中心から外れた位置に取り付けられた軸９１４を中心として回転可能となっている。そのため、軸９１４の回転に伴って円筒部材９１５の上端高さが変化すると、それに合わせてシャーシ９１３が昇降する。メンテナンスユニット９１７を退避位置からキャップ位置に移動させる際には、予め円筒部材９１５を適宜の角度回転させてシャーシ９１３、搬送ベルト９０８及びベルトローラ９０６、９０７を図１に示す位置から適宜の距離だけ下降させ、メンテナンスユニット９１７の移動のためのスペースを確保しておく必要がある。
【００２１】
搬送ベルト９０８によって囲まれた領域内には、インクジェットヘッド１と対向する位置、つまり上側にある搬送ベルト９０８の下面と接触することによって内周側からこれを支持するほぼ直方体形状（搬送ベルト９０８と同程度の幅を有している）のガイド９２１が配置されている。
【００２２】
次に、インクジェットヘッド１の構造について、より詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の斜視図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図２及び図３に示すように、本実施の形態によるインクジェットヘッド１は、一方向（主走査方向）に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体１ａと、ヘッド本体１ａを支持するための基部９３１とを有している。基部９３１は、ヘッド本体１ａのほかに、後述の個別電極などに駆動信号を供給するドライバＩＣ９３２及び基板９３３を支持している。
【００２３】
基部９３１は、図２及び図３に示すように、ヘッド本体１ａの上面と部分的に接着されることでヘッド本体１ａを支持するベースブロック９３８と、ベースブロック９３８の上面と接着されることでベースブロック９３８を保持するホルダ９３９とから構成されている。ベースブロック９３８は、ヘッド本体１ａの長尺方向長さとほぼ同じ長さを有する略直方体形状の部材である。ステンレスなどの金属材料からなるベースブロック９３８は、ホルダ９３９を補強する軽量の構造体としての機能を有している。ホルダ９３９は、ヘッド本体１ａ側に配置されるホルダ本体９４１と、ホルダ本体９４１からヘッド本体１ａとは反対側に延在した一対のホルダ支持部９４２とから構成されている。一対のホルダ支持部９４２は、いずれも平板状の部材であって、ホルダ本体９４１の長尺方向に沿って所定の間隔を隔てて互いに平行に設けられている。
【００２４】
ホルダ本体９４１の副走査方向（主走査方向と直交する方向）両端部には、下方に突出した一対のスカート部９４１ａが設けられている。ここで、一対のスカート部９４１ａは、いずれもホルダ本体９４１の長尺方向全幅にわたって形成されているため、ホルダ本体９４１の下面には、一対のスカート部９４１ａによって略直方体形状の溝部９４１ｂが形成されている。この溝部９４１ｂ内に、ベースブロック９３８が収納されている。ベースブロック９３８の上面と、ホルダ本体９４１の溝部９４１ｂの底面とは、接着剤などによって接着されている。ベースブロック９３８の厚さは、ホルダ本体９４１の溝部９４１ｂの深さよりも若干大きいため、ベースブロック９３８の下端部は、図３に示すように、スカート部９４１ａよりも下方に飛び出している。
【００２５】
ベースブロック９３８の内部には、ヘッド本体１ａに供給されるインクの流路として、その長尺方向に延在する略直方体形状の空隙（中空領域）であるインク溜まり９０３が形成されている。ベースブロック９３８の下面９４５には、インク溜まり９０３に連通した開口９０３ｂが形成されている。なお、インク溜まり９０３は、プリンタ本体内の図示しないメインインクタンク（インク供給源）に、図示しない供給チューブにより接続されている。そのため、インク溜まり９０３には、メインインクタンクから適宜インクが補充されるようになっている。
【００２６】
ベースブロック９３８の下面９４５は、開口９０３ｂの近傍において周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック９３８は、開口９０３ｂの近傍においてのみヘッド本体１ａの流路ユニット（後述するキャビティプレート組１０ｘ）と接触している（図３参照）。そのため、ベースブロック９３８の下面９４５の開口９０３ｂ近傍以外の領域は、ヘッド本体１ａから離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット３０が配されている。
【００２７】
ホルダ９３９のホルダ支持部９４２の外側面には、スポンジなどの弾性部材９３７を介してドライバＩＣ９３２が固定されている。ドライバＩＣ９３２の外側面には、ヒートシンク９３４が密着配置されている。ヒートシンク９３４は、略直方体形状の部材であって、ドライバＩＣ９３２で発生する熱を効率的に散逸させる。ドライバＩＣ９３２には、給電部材であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）９３６が接続されている。ドライバＩＣ９３２に接続されたＦＰＣ９３６は、基板９３３及びヘッド本体１ａと、ハンダ付けによって電気的に接合されている。ドライバＩＣ９３２およびヒートシンク９３４の上方であって、ＦＰＣ９３６の外側には、基板９３３が配置されている。ヒートシンク９３４の上面と基板９３３との間、および、ヒートシンク９３４の下面とＦＰＣ９３６との間は、それぞれシール部材９４９で接着されている。
【００２８】
ホルダ本体９４１のスカート部９４１ａの下面と流路ユニット１０ｘの上面との間には、ＦＰＣ９３６を挟むようにシール部材９５０が配置されている。つまりＦＰＣ９３６は、流路ユニット１０ｘおよびホルダ本体９４１に対してシール部材９５０によって固定されている。これにより、ヘッド本体１ａが長尺化した場合の撓みの防止、アクチュエータユニット３０とＦＰＣ９３６との接続部に応力が加わることの防止およびＦＰＣ９３６の確実な保持が可能となる。
【００２９】
図２に示すように、インクジェットヘッド１の主走査方向に沿った下方角部近傍には、インクジェットヘッド１の側壁に沿って６つの凸設部１８ａが均等に離隔配置されている。これら凸設部１８ａは、ヘッド本体１ａの最下層にあるノズルプレート（後述する第八の平板）１８の副走査方向両端部に設けられた部分である。つまり、図３に示すように、ノズルプレート１８は、凸設部１８ａとそれ以外の部分との境界線に沿って約９０度折り曲げられている。凸設部１８ａは、プリンタ９０１において印刷に用いられる各種サイズの用紙の両端部付近に対応する位置に設けられている。ノズルプレート１８の折り曲げ部分は直角ではなく丸みを帯びた形状となっているため、ヘッド１と近接する方向に搬送されてきた用紙の先端部がヘッド１の側面と接触することで生じる用紙の詰まりすなわちジャミングが起こりにくくなっている。
【００３０】
〔第一実施形態〕
インクジェットヘッドのヘッド本体１ａは、図４に示される前述の流路ユニットとしてのキャビティプレート組１０と、その上面に図５のように固定されるアクチュエータユニット３０とからなる。
【００３１】
このキャビティプレート組１０は、図示しないインクタンク（インク供給源）からインクを供給するためのインク供給口４１を上面に開口させた構成となっている。このインク供給口４１が、キャビティプレート組１０内部に形成される共通インク室２３に、インク供給通路４２を介して接続される。インク供給通路４２の中途には、第一のフィルタ６１が設けられている。
インク供給口４１は、前述のベースブロック９３８の下面９４５に形成された開口９０３ｂ（図３に図示）に位置を合わせて設けられている。従って、インク供給口４１には、前記インク溜まり９０３内のインクが適宜供給される。
【００３２】
キャビティプレート組１０の上面には、菱形状の圧力室２０が凹設される。圧力室２０は図面では代表して一つのみ示されているが、実際は、共通インク室２３の長手方向（図４・図５に示すＱ方向）に多数個並べて設けられている。この圧力室２０のそれぞれが、前述の共通インク室２３に、後述するトラップフィルタ７０および制限流路５６を介して連通されている。
【００３３】
圧力室２０のそれぞれに対応させて、キャビティプレート組１０の下面には、インク滴を噴射するためのノズル２１が開口される。対応する圧力室２０とノズル２１とは、連絡通路２２を介して連通されている。
【００３４】
図５に鎖線で略示するように、平板状のアクチュエータユニット３０が、キャビティプレート組１０の上面に接着されている。アクチュエータユニット３０は、前述の複数並べて設けられた圧力室２０の上側を閉鎖するように設けられている。
【００３５】
このアクチュエータユニット３０は、特開平３−２７４１５９号公報に開示されるものと同様のものである。即ち、圧電セラミックス層と電極とを交互に積層して、圧電セラミックス層を挟む電極のうち少なくとも一方（個別電極）を圧力室２０の平面形状とほぼ相似形でかつそれよりもやや小さい平面形状としている。この個別電極は、圧電セラミックス層を挟む他方の電極とともに、前述のＦＰＣ９３６を介してドライバＩＣ９３２に電気的に接続されており、圧電セラミックス層を挟む二つの電極間に電圧を印加することができる。こうして印加される電圧によって、圧力室２０に対応する部分の圧電セラミックス層を変形させて圧力室２０内のインクに圧力を与え、その結果、インクをノズル２１から噴射させることができる。
【００３６】
ただし、アクチュエータユニット３０は、上記圧電または電歪変形のほか、静電気、磁気、熱によるインクの局部的な沸騰などの力を利用してインクに噴射圧力を付与するものを用いることもできる。
【００３７】
キャビティプレート組１０は、図５に示すように、八枚の薄い平板１１〜１８を積層して相互に接着した構造である。図６には、キャビティプレート組１０の積層構造が、分解斜視図で示されている。
【００３８】
なお、以下では、構成の説明の便宜のため、平板１１〜１８のそれぞれを特定する際は、ノズル２１から遠い側から数えて「第○の平板」と称することとする。図で最も上側に示されている平板１１は第一の平板、最も下側に示されている平板１８は第八の平板になる。なお、本実施形態に関する記述においては、八枚の平板１１〜１４のうち第四の平板１４に注目し、これを「平板部材」と称することがある。
【００３９】
この第一実施形態において、平板１１〜１８は、第四の平板１４（平板部材）を除き、いずれも金属製としてある。第四の平板１４はポリイミドにより構成している。
【００４０】
図５に示すように、第一の平板１１においては、前述の複数の圧力室２０が、エッチングにより形成される。また、第八の平板１８においては、前述の圧力室２０のそれぞれに対応させたノズル２１が、プレスにより穿設されている。
【００４１】
図６に示すように、第二から第七の平板１２〜１７は貫通状の連通孔８２〜８７をそれぞれ備えている。それぞれの連通孔８２〜８７は、第一〜第八の平板１１〜１８を積層したときに互いに接続されて、圧力室２０とノズル２１とを繋ぐ連絡通路２２を図５のように形成する。
【００４２】
共通インク室２３の構成を説明する。第六・第七の平板１６・１７にはいずれもエッチングが施されて、第一の空間７１が形成されている。また、すぐ上にある第五の平板１５にもエッチングが施され、第一の空間７１よりも幅が狭い第二の空間７２が形成されている。
【００４３】
第五〜第七の平板１５〜１７を積層することにより、第一の空間７１と第二の空間７２とが接合されて、共通インク室２３が構成される。
【００４４】
本実施形態においては上述のとおり、第一の平板１１に圧力室２０が形成されているから、この第一の平板１１が圧力室形成層（以下、「第一の平板層」と称する）Ａに相当する。また、第五〜第七の平板１５〜１７に共通インク室２３が形成されているので、この第五〜第七の平板１５〜１７が、共通インク室形成層（以下、「第二の平板層」と称する）Ｂに相当する。
平板部材たる第四の平板１４は、この第一の平板層Ａと、第二の平板層Ｂとの間に位置する。
【００４５】
この第一実施形態においては、共通インク室２３の圧力変動を吸収するダンパ構造が、第四の平板（平板部材）１４に設けられている。即ち、共通インク室２３をなす前述の第二の空間７２は第五の平板１５に貫通状に穿設されているため、共通インク室２３は、平板部材たる第四の平板１４に対し、下側で面することとなる。また、共通インク室２３と反対側（ノズル２１から遠い側）でこの平板部材１４に面する第三の平板１３にもエッチングが施され、前述の第二の空間７２と対応する形状の空間７３が形成されている。
【００４６】
この平板部材１４は適宜弾性を有する素材で構成されており、前記の空間７３が形成されていることにより、平板部材１４の符号８０で示す部位（ダンパ部）は、共通インク室２３側にも、前記空間７３側にも、自由に振動することができる。
この結果、インク噴射時に圧力室２０で発生した圧力変動が共通インク室２３に伝播しても、該平板部材１４のダンパ部８０が弾性変形して振動することによって当該圧力変動を吸収減衰させることができ（ダンパ作用）、圧力変動が他の圧力室２０へ伝播してしまうクロストークを防止することができる。即ち、前記空間７３は、ダンパ室としての役割を果たし、該平板部材１４はダンパ室の少なくとも一部の壁部（ダンパ部８０）を構成する。
【００４７】
次に、共通インク室２３と圧力室２０との間のインク流路を説明する。
共通インク室２３から前述の圧力室２０へインクを導くための導入孔５１・５２が、第五の平板１５および平板部材１４に穿設される。
【００４８】
第三の平板１３においては、その一端を前記導入孔５１・５２に接続させるフィルタ連絡孔５３が穿設される。このフィルタ連絡孔５３は略三角形状に形成されて、第四の平板（平板部材）１４に穿設されるトラップフィルタ７０に接続される。
【００４９】
図４や図６に示すように、トラップフィルタ７０は細い流路５４を三本並べた構成とされる。各流路５４は平板部材１４に細長い孔を貫通状に穴あけ加工することにより形成され、それぞれの流路５４の一端は前記フィルタ連絡孔５３に接続される。図４に示すように、各流路５４の中途部は特に細く絞られており、この絞り部にてインク内の不純物を捕捉できるようになっている。
このトラップフィルタ７０は、前記平板部材１４の中を面方向にインクを流すことで、インクを濾過する形式のフィルタである。
【００５０】
ここで、この平板部材１４は他の平板（１１〜１３、１５〜１８）に比して相対的に薄く（薄膜状に）構成してあり、特に、平板部材１４の厚みは、ノズル２１の直径よりも小さくなるようにしている。このため、ノズル２１を詰まらせるような大きさのゴミや不純物は、インク流路中の当該平板部材１４に形成したフィルタ７０の前記絞り部によって、ノズル２１に到達する前に必ず捕捉されることとなる。従って、ノズル２１の詰まりが確実に回避されるので、ドット抜け等の印字品質のトラブルが発生しにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【００５１】
トラップフィルタ７０の三本の流路５４の他端は、いずれも、第三の平板１３に穿設された制限流路連絡孔５５に接続される。この制限流路連絡孔５５は更に、第四の平板（平板部材）１４に穿設される制限流路５６に接続される。
【００５２】
この制限流路５６は、前述のトラップフィルタ７０のすぐ脇の位置で貫通状に設けた長孔とされ、第三と第五の平板１３・１５の間で該制限流路５６を通過するインクの流量を制限することによって、圧力室２０へのインクの供給量を調節し、ノズル２１からのインクの噴射量を適切に調整する役割を果たす。
【００５３】
この制限流路５６は、前記第四の平板１４に設けられるものであって、この第四の平板（平板部材）１４は、圧力室２０を形成する第一の平板１１や、共通インク室２３を形成する第五〜第七の平板１５〜１７とも異なる高さの平板である。この結果、制限流路５６は、平板の積層方向において、圧力室２０とも共通インク室２３とも異なる高さに設けられることになる。
また、図５に示すように、この制限流路５６は、平板１１〜１８の積層方向へのその投射領域が、前記共通インク室２３の領域に含まれている。
【００５４】
このように、制限流路５６の投射領域が共通インク室２３の領域と少なくとも大部分重なるレイアウトとすることにより、共通インク室２３・制限流路５６・圧力室２０の三者をコンパクトなスペース内に配置できる。従って、インクジェットヘッド１のコンパクト化の要請や、高解像度化に基づく圧力室２０や制限流路５６の密集配置の要請にも適合的である。
【００５５】
制限流路５６の他端は、第三の平板１３および第二の平板１２にそれぞれ設けられる連通孔５７・５８を介して、圧力室２０の端部に接続される。
【００５６】
ここで、上述の制限流路５６の断面積は、圧力室２０にインクを供給する量（リフィル量）、ひいてはノズル２１からのインクの噴射量に直接影響するため、ノズル２１からのインク噴射量の過剰あるいは不足を防止するためには、制限流路５６の寸法形状を正確に精度良く形成することがきわめて重要となる。
【００５７】
この点、この制限流路を、積層される平板のうちの一枚にハーフエッチングにより溝加工を施すことで構成するものとすると、エッチングの速度はエッチング液の温度や濃度などの諸条件に影響されやすいため、ハーフエッチングの深さにバラツキが生じ易く、制限流路の寸法を精度良く形成するのは極めて困難である。
【００５８】
以上の事情に鑑みて本実施形態では、第四の平板（平板部材）１４はポリイミドで薄膜状に形成するとともに、前記制限流路５６は金属膜によるマスクを使用しながらレーザー加工にて貫通状に孔を開けることで形成している。この結果、制限流路５６の形状・大きさを精度良く形成でき、制限流路５６の流路抵抗のバラツキがなくなって印字品質が向上されることになる。
【００５９】
以上の構成で、共通インク室２３内のインクは、導入孔５１・５２からフィルタ連絡孔５３を経由して平板部材１４の内部（トラップフィルタ７０）に至り、ここでインクは、平板部材１４の面方向に流れることで濾過されて、不純物を除去される。そして更に制限流路連絡孔５５を経由して制限流路５６に至り、その流量を調整されながら、連通孔５７・５８を介して圧力室２０へ供給される。
即ち、この図４〜図６に開示される実施形態では、前記トラップフィルタ７０が、共通インク室２３から圧力室２０へ向かうインクを濾過する第二のフィルタ６２に相当する。このトラップフィルタ７０（第二のフィルタ６２）があることによって、共通インク室２３のインク内のゴミや不純物を、圧力室２０へ到達する前に除去することができる。
【００６０】
次に、外部のインク供給源から共通インク室２３にインクを供給するためのインク供給通路４２の構成を説明する。
図６に示すように、共通インク室２３に接続させて、第五の平板１５には供給孔９５が穿設される。そのすぐ上の第四の平板（平板部材）１４には、前記供給孔９５に相当する位置に、多数のフィルタ孔５９・５９・・・を並べて穿設し、前述の第一のフィルタ６１を構成している。
【００６１】
第一のフィルタ６１に位置を合わせて、第一〜第三の平板１１〜１３には、それぞれ連絡孔９１〜９３が形成される。これら供給孔９５・連絡孔９１〜９３により、共通インク室２３に外部からインクを供給するための前述のインク供給通路４２が構成される。この構成で、前記第一のフィルタ６１があることによって、当該インク供給通路４２のインク内のゴミや不純物を除去することができる。
【００６２】
本実施形態においては、図６で明らかであるとおり、制限流路５６は第四の平板（平板部材）１４に形成されており、また、共通インク室２３の圧力変動を吸収するダンパ部８０も、この平板部材１４に形成されている。従って、制限流路５６及びダンパ部８０を別々の平板に設ける場合に比して構成が簡素化され、また、制限流路５６及びダンパ部８０の両者を同時に作り込むことも可能であるから、製造工程の簡略化、製造コストの低減を図ることができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、前記平板部材１４には更に、インクを濾過するフィルタ６１・７０が形成されている。この構成により、制限流路５６・ダンパのほか更にフィルタ６１・７０を当該平板部材１４に同時に作り込むことができ、製造工程がより一層簡略化される。
また、このように、平板部材１４には、面方向にインクを流すことで濾過するフィルタ（トラップフィルタ７０）と、厚み方向にインクを流すことで濾過するフィルタ（第一のフィルタ６１）と、が設けられているから、フィルタを使った流路の配置の自由度が高く、これによっても流路のコンパクト化・高集積化、インクジェットヘッドの小型化が容易である。
【００６４】
なお、平板部材１４の上の第三の平板１３に形成された前記空間７３には空気が満たされており、更には平板部材１４はポリイミド製で薄く構成されているため、該空間７３内の空気が平板部材１４部分を透過し、インクで充填されている共通インク室２３側に気泡ができてしまう原因となる。
この問題を解決した構成が、図７に開示される、第一実施形態の変形例ａである。図７に示すキャビティプレート組１０ｘａにおいて、平板部材１４にはその少なくとも振動する部分（前記ダンパ部８０）に、金属膜９７を蒸着あるいはスパッタリングにより形成し、空気が平板部材１４を透過することを防止できるようにしている。この金属膜９７は、平板部材１４のダンパ室（空間７３）側の面に形成しても、共通インク室２３側に形成しても良いが、インクによる腐食や金属成分のインクへの溶け込み等を回避する観点からは、ダンパ室（空間７３）側に形成することが望ましい。なお、この金属膜は、前述の制限流路５６やフィルタ６１・７０を形成する際のレーザー加工のパターンマスクの金属膜と同時に形成すれば、製造工程を簡略化することができる。
【００６５】
即ち、前記平板部材１４を樹脂製とすることで、平板部材１４の加工方法としてレーザー加工等の様々な方法を採用できるとともに、前述のダンパ室（空間７３）内の空気が前記ダンパ部８０を通過して共通インク室２３内へ入り込んで気泡となることを、金属膜によって防止することができる。
【００６６】
本実施形態において平板部材１４はポリイミド製としているが、エポキシ等により形成しても構わない。ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂はインクのアタックに対し強靭であるから、前述の制限流路５６やダンパ構造等を形成する素材として好適であり、インクジェットヘッド１の耐久性を向上させることができる。これは、インクの種類の選択可能な範囲が拡大されることを意味する。
【００６７】
また、平板部材１４の素材を樹脂とすることにも限定せず、例えば金属で形成しても構わない。この場合は、前述のダンパ作用のために、適宜弾性を有する金属を選択することとする。また、前述の制限流路５６やフィルタ６１・７０を平板部材１４に形成するときは、レーザー加工でなくエッチングで貫通状に形成すれば良い。
【００６８】
また、上記実施形態において平板部材１４に形成されていた導入孔５２を形成せず、その代わりに当該箇所において多数の微細貫通孔（前記フィルタ孔５９・５９・・・と同様のもの）を形成することにより、当該部分においてもフィルタを構成することができる。この場合、導入孔５２部分におけるフィルタは、上記実施形態におけるトラップフィルタ７０に代えることとしても良いし、上記実施形態における二つのフィルタ６１・７０と併存させる構成（フィルタを三つとする構成）としてもよい。
【００６９】
三つのフィルタを併存させた構成が、第一実施形態の変形例ｂとして、図８及び図９に示される。このキャビティプレート組１０ｘｂは、前記平板部材１４’において前記導入孔５２の代わりに多数の微細貫通孔９９・９９・・・が形成され、内部フィルタ９８を形成している。前記第一のフィルタ６１、及び前述の三本の流路５４（前記トラップフィルタ７０）は、前述の実施形態と全く同じように設けられている。
従って、共通インク室２３から圧力室２０へ向かうインクは、まず前記内部フィルタ９８を平板部材１４’の厚み方向に通過して濾過され、その後に、三本の流路５４によって構成されるトラップフィルタ７０を平板部材１４’の面方向に通過することで濾過される。即ち、この図８・図９に示される第一実施形態の変形例ｂにおいては、共通インク室２３から圧力室２０へ向かうインクを濾過する第二のフィルタ６２’は、内部フィルタ９８と、トラップフィルタ７０と、からなる。
【００７０】
このように、内部フィルタ９８と第一のフィルタ６１とトラップフィルタ７０の三つのフィルタを設けることにより、圧力室２０およびノズル２１にゴミや不純物が達することを効果的に防止できる。
また、このように、平板部材１４’には、面方向にインクを流すことで濾過するフィルタ（トラップフィルタ７０）と、厚み方向にインクを流すことで濾過するフィルタ（第一のフィルタ６１及び内部フィルタ９８）と、が設けられているから、フィルタを使った流路の配置の自由度が高く、これによっても流路のコンパクト化・高集積化、インクジェットヘッドの小型化が容易である。
【００７１】
更に別の実施形態として、前記トラップフィルタ７０に代えて導入孔５２における上記内部フィルタ９８を用いる場合は、流路５４（中途部を細く絞らない構成とする）を一本だけ形成して制限流路５６と接続することにより新たな制限流路を形成し、制限流路連絡孔５５を形成しないことにより実現される。
【００７２】
また、上記実施形態における第一のフィルタ６１またはトラップフィルタ７０は、制限流路５６を形成した平板部材１４とは異なる平板に形成されてもよい。ただし、二つのフィルタ６１・７０をいずれも平板部材１４に設ける構成とした方が、製造工程の一層の簡略化を図れる点で望ましい。
【００７３】
〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態を説明する。この第二実施形態は、第一実施形態の制限流路５６とフィルタ６１・６２の構成を若干変更させたものである。
図１０は第二実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。図１１は、図１０のＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【００７４】
第二実施形態のインクジェットヘッドのヘッド本体１ａにおいて、キャビティプレート組１０ｙは、図１１に示すように、八枚の薄い平板１１１〜１１８を積層して相互に接着した構造である。図１２には、キャビティプレート組１０ｙの積層構造が、分解斜視図で示されている。
なお、この第二実施形態においても、平板１１１〜１１８のそれぞれを特定する際は、ノズル２１より遠いほうから数えて「第○の平板」と称することとする。また、第二実施形態に関する記述において、八枚の平板１１１〜１１８のうち第五の平板１１５に注目し、これを「平板部材」と称することがある。
本実施形態において、平板１１１〜１１８は、第五の平板（平板部材）１１５を除き、いずれも金属製としてある。第五の平板１１５はポリイミドにより構成している。
【００７５】
圧力室２０は第一実施形態と同じく、第一の平板１１１を菱形に貫いた孔として形成され、図１０・図１１に示すＱ方向に多数並べて設けられている。共通インク室２３’は、第六と第七の平板１１６・１１７をエッチングして設けられており、前記圧力室２０が並べられるＱ方向に長く形成されている。
【００７６】
従って、第二実施形態においては、第一の平板１１１が、圧力室２０を形成する「第一の平板層」Ａに相当する。また、この第六・第七の平板１１６・１１７が、共通インク室２３’を形成する「第二の平板層」Ｂに相当する。平板部材たる第五の平板１１５は、この第一の平板層Ａと、第二の平板層Ｂとの間に位置する。
【００７７】
第八の平板１１８には、インクを噴射するためのノズル２１が開口される。第二〜第七の平板１１２〜１１７には連通孔１２２〜１２７がそれぞれ設けられて、圧力室２０とノズル２１とを接続する連絡通路２２を形成する。
【００７８】
共通インク室２３’から圧力室２０へ至るインク流路を説明する。
共通インク室２３’は前述のとおり第六と第七の平板１１６・１１７に設けられているが、そのすぐ上の第五の平板（平板部材）１１５には、小径のフィルタ孔６５・６５・・・が多数並べて穿設され、第二のフィルタ１６２を構成している。
この第二のフィルタ１６２のフィルタ孔６５に位置を合わせて、第四の平板１１４には導入孔１５２が開口される。
【００７９】
第三の平板１１３には長孔状の制限流路１５６を貫通させて形成し、該制限流路１５６の一端は前記導入孔１５２に接続されている。この制限流路１５６は第一実施形態における制限流路５６と同様に、当該制限流路１５６を通過するインクの流量を制限して、圧力室２０内に供給されるインクの量を調節するものである。そして、制限流路１５６の他端と前記圧力室２０とを接続させる連通孔１５７が、第二の平板１１２に開口される。
【００８０】
この構成で、共通インク室２３’内のインクは、前記第二のフィルタ１６２を通過して濾過され、導入孔１５２に至る。更にインクは、制限流路１５６で流量を制限されながら、連通孔１５７を介して圧力室２０へ供給される。
【００８１】
次に、外部のインク供給源から共通インク室２３にインクを供給するためのインク供給通路１４２の構成を説明する。図１２に示すように、共通インク室２３’に接続させて、第五の平板１１５には多数のフィルタ孔５９・５９・・・を並べて穿設し、インクを濾過するための第一のフィルタ１６１を構成している。そして、第一のフィルタ１６１に位置を合わせて、第一〜第四の平板１１１〜１１４には、それぞれ連絡孔１３１〜１３４が形成される。前記平板１１１〜１１８を積層させた際には、連絡孔１３１〜１３４が直線状に繋がって、前述のインク供給通路１４２を形成する。
【００８２】
このように、インク供給通路１４２に配置される第一のフィルタ１６１と、共通インク室２３’と圧力室２０との間のインク流路に配置される第二のフィルタ１６２が、ともに第五の平板（平板部材）１１５に設けられているのである。
【００８３】
この結果、二つのフィルタ１６１・１６２を平板部材１１５に一度に形成することができるから、製造工程を簡略化することができる。本実施形態においては、ポリイミドで構成されている前記平板部材１１５に対し、両フィルタのフィルタ孔５９・６５のパターンを形成した金属膜マスクを用いてレーザー加工し、二つのフィルタ１６１・１６２のフィルタ孔（５９・６５）の穴あけを一度に行うようにしている。
【００８４】
共通インク室２３’は、平板部材１１５の下側に面するように形成されている。また、平板部材１１５に対し共通インク室２３’の反対側で面する第四の平板１１４にはダンパ室としての空間７３がエッチングにより形成されており、この部分で平板部材１１５が弾性変形して振動できるようにして、第一実施形態と同様の作用を行うダンパ機構を形成している。
【００８５】
なお、第一実施形態と同様に、この空間７３に対応する平板部材１１５の部位には、空気の通過を防止するための金属膜１９７が、蒸着またはスパッタリングにて形成されてもよい（図１３に示す第二実施形態の変形例ａとしてのキャビティプレート組１０ｙａ参照）。この金属膜１９７は、平板部材１１５のどちら側の面に形成しても良いが、インクとの化学的反応により生じる腐食や溶解といった不具合を回避する観点からは、図１３に示したように、ダンパ室（空間７３）側に形成することが望ましい。
【００８６】
第二実施形態においても以上に説明したとおり、単一の平板部材１１５に二つのフィルタ１６１・１６２をともに設け、当該平板部材１１５に更にダンパ作用まで行わせるように構成しているので、構成が一層簡略化され、製造が容易となっている。
【００８７】
〔第三実施形態〕
次に、インクジェットヘッドの第三実施形態を、図１４から図１９を参照して説明する。
図１４は第三実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
図１５は図１４におけるＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
図１６は、第三実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
図１７は、第三の平板の拡大斜視図である。
図１８（ａ）は第三実施形態における制限流路の構成を示した要部拡大斜視図である。図１８（ｂ）は制限流路内に突起を配置しない参照例を示す要部拡大斜視図である。
図１９は、制限流路の変形例を示した要部拡大斜視図である。
【００８８】
第三実施形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体１ａにおいて、キャビティプレート組１０ｚは、図１４に示すように、八枚の薄い平板２１１〜２１８を積層して相互に接着した構造である。図１５には、キャビティプレート組１０ｚの積層構造が、分解斜視図で示されている。
【００８９】
なお、この第三実施形態においても、平板２１１〜２１８のそれぞれを特定する際は、ノズルより遠い側から数えて「第○の平板」と称することとする。また、第三実施形態に関する記述において、八枚の平板２１１〜２１８のうち第三の平板２１３に注目し、これを「平板部材」と称することがある。
本実施形態において、平板２１１〜２１８は、いずれも金属製としてある。
【００９０】
圧力室２０は他の実施形態と同じく、第一の平板２１１を菱形に貫いた孔として形成され、図１４・図１５に示すＱ方向に多数並べて設けられている。共通インク室２３’は、第五と第六の平板２１５・２１６をエッチングして設けられており、前記圧力室２０が並べられるＱ方向に長く形成されている。
【００９１】
第八の平板２１８には、インクを噴射するためのノズル２１が開口される。第二〜第七の平板２１２〜２１７には連通孔２２２〜２２７が設けられて、圧力室２０とノズル２１とを接続する連絡流路２２を形成する。
【００９２】
第五・第六の平板２１５・２１６には、当該平板を貫くようにいずれもエッチングが施されて、共通インク室２３’が形成される。この共通インク室２３’は、前記圧力室２０が並べられるＱ方向に長く形成されている。
【００９３】
この第三実施形態においては上述のとおり、第一の平板２１１に圧力室が形成されているから、この第一の平板２１１が、前記第一の平板層Ａに相当する。また、第五・第六の平板２１５・２１６に共通インク室２３’が形成されているので、この第五・第六の平板２１５・２１６が、前記「第二の平板層」Ｂに相当する。
平板部材たる第三の平板２１３は、この第一の平板層Ａと、第二の平板層Ｂとの間に位置する。
【００９４】
前記共通インク室２３’の下側で面する第七の平板２１７には、その下面にハーフエッチングが施されて、第八の平板２１８との間に空間（肉抜き部）２７３を形成している。
【００９５】
この第七の平板２１７は適宜の弾性を有する金属板で構成しており、前記の空間２７３が形成されていることにより、この箇所の薄くなっている部分（ダンパ部２８０）は、共通インク室２３’側にも、前記空間２７３側にも、自由に振動することができる。
この結果、インク噴射時に圧力室２０で発生した圧力変動が共通インク室２３’に伝播しても、前記ダンパ部２８０が弾性変形して振動することによって当該圧力変動を吸収減衰させることができ（ダンパ作用）、圧力変動が他の圧力室２０へ伝播してしまうクロストークを防止することができる。
【００９６】
次に、共通インク室２３’と圧力室２０との間のインク流路を説明する。
図１５・図１６に示すように、共通インク室２３’から前述の圧力室２０へインクを導くための導入孔２５２が、第四の平板２１４に穿設される。そして、すぐ上に位置する第三の平板２１３には、前記導入孔２５２に一端を接続させて、制限流路２５６を凹設している。
【００９７】
この制限流路２５６は、図１７に示すように、第三の平板２１３の上面にハーフエッチングで溝加工を施して形成された、細長い凹部とされる。
この構成で、平板２１１〜２１８を積層してキャビティプレート組１０ｚを形成する際には、該制限流路２５６に相当する凹部の部分は、上側の第二の平板２１２によって閉鎖される。従って、導入孔２５２から制限流路２５６の一端に至ったインクは、第二の平板２１２の下面と前記凹部の内底面との間の空間を、該制限流路２５６の他端側に向かって流れる。
【００９８】
なお、前述のハーフエッチングによる溝加工は、以下に示すような公知の方法で行われる。
即ち、▲１▼第三の平板２１３に前処理を施した後、適宜の感光性樹脂を塗布して感光性樹脂層を形成する。▲２▼前記制限流路２５６の輪郭形状に相当する形状を形成したパターンマスクを用いて、感光性樹脂層に対し選択的な露光を行う。▲３▼現像により感光性樹脂層の前記輪郭形状の部分を取り去って、第三の平板２１３の対応する部分を露出させる。▲４▼エッチング液を塗布して、第三の平板２１３の前記露出した部分に対して所定の深さだけ腐食作用を行わせて、該制限流路２５６を形成する。▲５▼感光性樹脂層を剥離して除去する。
このように、平板２１３にエッチングすることで（後述のフィルタ２６２を内部に形成した）制限流路２５６を形成できるので、当該平板２１３にレーザーにより穴あけ加工してフィルタや制限流路を形成するような場合に比して、製造工程を簡素化することができる。
【００９９】
制限流路２５６の一端の前記導入孔２５２に接続する部分においては、第三の平板２１３の下面からもエッチングを施して貫通状の孔２６３を形成し、該孔２６３を通じて導入孔２５２から制限流路２５６へインクが流れ込むようになっている。
制限流路２５６の他端は、第二の平板２１２に設けられる連通孔２５７を介して、圧力室２０の端部に接続される。
【０１００】
この制限流路２５６は図１８（ａ）に示すように、その流路幅ｗおよび流路深さｄ１を小さくして、流路断面積を小さくしている。この構成により該制限流路２５６は、該流路２５６を通過するインクの流量を制限することにより圧力室２０へのインクの供給量を調節し、ノズル２１からのインクの噴射量を適切に調整する役割を果たす。
【０１０１】
また、この制限流路２５６の内側においては、円柱状の突起（凸部）２６９が微細な間隔を空けながら複数並べて凸状かつ独立した島状に形成され、前述のフィルタ２６２が形成されている。この構成で、共通インク室２３’内のインクに含まれる不純物は、突起２６９と突起２６９との隙間を通過できず捕捉される。
【０１０２】
この突起２６９は、第三の平板２１３に前述の制限流路２５６を形成するためのハーフエッチングによる溝加工の際に、同時に形成されるようになっている。即ち、前述のハーフエッチングの方法で説明した選択的露光の際のパターンマスクに、複数の前記突起２６９に相当するパターンをも形成しておき、後の現像工程で、制限流路２５６の内部部分であっても当該突起２６９に相当する部分は感光性樹脂層が除去されないようにする。これによって、後の工程でエッチング液を塗布した際には、平板２１３の突起２６９に相当する部分以外の部分に腐食作用が行われる結果、当該突起２６９が凸状に残る。このように、第三の平板２１３に対し、突起２６９部分を残すように制限流路２５６の溝加工を施す結果、制限流路２５６内部に突起２６９が一体的に形成される前述のような構成となるのである。
【０１０３】
以上の構成で、共通インク室２３’内のインクは、導入孔２５２から制限流路２５６に至り、該流路２５６内のフィルタ２６２を通過する際に濾過されて、不純物を除去される。そして同時に制限流路２５６の作用によりその流量を調整されながら、連通孔２５７を介して圧力室２０へ供給される。
【０１０４】
ここで、上述の制限流路２５６の流路抵抗は、圧力室２０にインクを供給する量（リフィル量）、ひいてはノズル２１からのインクの噴射量に直接影響する。
従って、ノズル２１からのインク噴射量が過大あるいは過小となることを防止するために、この制限流路２５６の流路抵抗を適切に定める必要がある。
この流路抵抗は、制限流路２５６の長手方向の長さＬに比例し、流路断面積（即ち、流路幅ｗと流路深さｄとの積）に反比例する。
【０１０５】
しかし本実施形態においては、前述の複数の島状の突起２６９を制限流路２５６内に適切に並べて配置する構成としているので、この突起２６９により流路抵抗の調整を図ることも可能である。即ち、前述の制限流路２５６の長さＬや流路幅ｗ・流路深さｄのパラメータを異ならせることのほか、前述の突起２６９を形成する個数やその配列の方法等を種々異ならせることで、インクの流れにくさ（流路抵抗）を自在に調節することができるのである。
これにより、制限流路２５６の流路抵抗を最適値に精度良く定めるのが容易となり、ノズル２１からのインク噴射量が最適となって印字品質が向上されることになる。
【０１０６】
特に、本実施形態のように前述の制限流路２５６をハーフエッチングにより形成する場合は、制限流路２５６内部に突起２６９を配置する構成は極めて有用である。
【０１０７】
即ち、前述の制限流路２５６の形状寸法のうち長手方向の長さＬや流路幅ｗについては、前述の選択的な露光のためのマスクに対し、ＣＡＤによって作成した露光パターンを自動描画装置により正確に描画させることによって、その誤差を僅かにとどめることが可能である。
一方、ハーフエッチングにおいては、エッチングの速度はエッチング液の温度や濃度などの諸条件に影響されやすいため厳密にコントロールすることが難しく、エッチング深さのバラツキが生じ易い。従って、制限流路２５６の流路深さｄについては、前述の長さＬや流路幅ｗといった他のパラメータに比較して、相対的にやや大きい誤差が生じることが避けられない。
流路深さｄの大小は前述のように流路抵抗に直接影響するものであるため、制限流路２５６の流路抵抗にバラツキがあると、あるノズル２１からはインクが多量に噴射され、他のノズル２１からはインク噴射量が少ないといった事態が発生し、印字品質の低下に繋がってしまう。
【０１０８】
この点、図１８（ａ）に示す本実施形態のように制限流路２５６内に突起２６９を配列する構成では、突起２６９があることによってインクの通過しにくさ（流路抵抗）が増大することとなる。従って、同じ長さＬ・同じ流路幅ｗにて同じだけの流路抵抗を得たい場合でも、突起２６９を配置しない図１８（ｂ）の構成に比して、図１８（ａ）の構成によれば、当該突起２６９による流路抵抗の増大分に相当する分だけ、流路深さｄを大きくすることができる（ｄ１＞ｄ２）。
ハーフエッチングの腐食深さの誤差（流路深さｄの誤差に相当する）Δｄは、プラスマイナス何μｍといった絶対値の範囲内に抑えることが可能である。従って、流路深さｄを大きくできる本実施形態によれば、当該流路深さの誤差Δｄの影響は相対的に小さくなって、制限流路２５６の流路抵抗の誤差も小さくすることができる。これは、各ノズル２１からのインク噴射量のバラツキを抑えることができ、印字品質を向上させ得ることを意味する。
【０１０９】
また、制限流路２５６の内部に、共通インク室２３’から圧力室２０へ流れるインクの不純物を取り除くフィルタ２６２を形成することができるから、制限流路２５６やフィルタ２６２を含んだ流路の構成が簡素化され、省スペース化に適合的である。このため、多数のノズル２１やそれに至る圧力室２０や流路を高密度で集積させて配置することができ、画像の高解像度化やインクジェットヘッドの小型化の要請に対応することも容易である。
【０１１０】
更に、本実施形態では、フィルタ２６２を構成する突起２６９が、制限流路２５６を形成する平板２１３に一体的に形成される構成となっている。従って、別部材で形成したフィルタを設ける構成に比して、部品点数を削減でき、製造工数やコストを低減できる。
【０１１１】
上記「凸部」には、本実施形態では前述の突起２６９が相当するが、この形状は円柱形状に限らず、角柱状等の任意の形状とすることができる。また、複数ある凸部が必ずしも互いに同一の形状を有しなければならない訳でもなく、各凸部ごとに自由な形状を選択可能である。
【０１１２】
また、突起２６９と突起２６９の間隔、及び、突起２６９と制限流路２５６の側壁との間隔は、前述の制限流路２５６の流路抵抗との兼ね合いもあるが、ノズル２１の径（直径）の長さよりも短くすることが望ましい。こうすれば、ノズル２１を詰まらせてしまうような大きさのゴミや不純物は必ず突起２６９の部分（前記フィルタ２６２）で捕捉されることとなって、ノズル２１の詰まりを確実に防止できるからである。
【０１１３】
本実施形態では第三の平板２１３に制限流路２５６の凹部を形成したが、これに限定されず、流路の構造上の都合に合わせて他の平板に形成するものであっても構わない。
また、平板２１３の上面（ノズル２１から遠い側の面）に制限流路２５６の凹部を形成する構成に限らず、下面（ノズル２１に近い側の面）に凹部を形成してもよい。この場合は凹部は、第三の平板２１３のすぐ下側に位置する第四の平板２１４とで閉鎖されることになる。
また、本実施形態では制限流路２５６の幅ｗは一定であったが、突起２６９のある部分とない部分とで幅を変化させることで、流路抵抗を調整することも可能である。また、例えば図１９の制限流路２５６’（フィルタ２６２’）のように、突起２６９のある部分においても、突起２６９の配列や形状に対応して制限流路２５６’の側壁に凹凸を形成しても構わない。
【０１１４】
図１６に示すように、第一〜第四の平板２１１〜２１４には、互いに位置を合わせて、それぞれ連絡孔２３１〜２３４が形成される。従って、前記平板２１１〜２１８を積層させた際には、図１５に示すように連絡孔２３１〜２３４が直線状に繋がって、インク供給通路２４２を形成する。このインク供給通路２４２は、キャビティプレート組１０ｚの上面（ノズル２１を形成した側と反対側の面）に、前記インク供給口４１を形成する。
なお、上記インク供給口４１を覆うように、あるいは前記インク供給通路２４２の中途に、フィルタを配置する構成とすれば、該インク内に含まれる不純物を共通インク室２３’に到達する前に捕捉できることとなって好ましい。
【０１１５】
〔第四実施形態〕
次に、第四実施形態を図２０〜図２３を参照しながら説明する。この第四実施形態は、制限流路及び当該制限流路部分のフィルタの形成方法に特徴がある。
図２０は、第四実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
図２１は、図２０におけるＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
図２２は、第四実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
図２３は、第四の平板の拡大斜視図である。
【０１１６】
第四実施形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体１ａにおいて、キャビティプレート組１０ｖは、図２１に示すように、七枚の薄い平板３１１〜３１７を積層して相互に接着した構造である。図２２には、キャビティプレート組１０ｖの積層構造が、分解斜視図で示されている。
【０１１７】
なお、この第四実施形態においても、平板３１１〜３１７のそれぞれを特定する際は、ノズル２１より遠い側から数えて「第○の平板」と称することとする。本実施形態において積層される平板３１１〜３１７は、いずれも金属製としてある。ただし第四の平板３１４においては、金属製の平板の下面に樹脂層３１４ａを、上面に樹脂層３１４ｂを、それぞれ配置した構成となっている。なお、本実施形態では、第四の平板３１４の上面側の樹脂層３１４ｂに注目し、これを「平板部材」と称することがある。
【０１１８】
他の実施形態と同じく、圧力室２０は図２０等に示すように、第一の平板３１１を菱形に貫いた孔として形成される。この圧力室２０は、図２０・図２１に示すＱ方向に多数並べて設けられている。
【０１１９】
図２１等に示すように、第七の平板３１７には、インクを噴射するためのノズル２１が開口される。図２２に示すように、第二〜第六の平板３１２〜３１６には連通孔３２２〜３２６が設けられて、圧力室２０とノズル２１とを接続する連絡流路２２を図２１のように形成する。
【０１２０】
共通インク室２３の構成を説明する。
第五・第六の平板３１５・３１６にはいずれもエッチングが施されて、第一の空間７１が形成されている。また、すぐ上にある第四の平板３１４にもエッチングが施されるとともに、その下側の樹脂層３１４ａも取り去られており、第一の空間７１よりも幅が狭い第二の空間７２が形成されている。
この構成で第四〜第六の平板３１４〜３１６を積層することにより、第一の空間７１と第二の空間７２とが接合されて共通インク室２３が構成される。この共通インク室２３は、前記圧力室２０が並べられるＱ方向に長く形成されている。
【０１２１】
この第四実施形態においては上述のとおり、第一の平板３１１に圧力室が形成されているから、この第一の平板３１１が、前記「第一の平板層」Ａに相当する。また、第四〜第六の平板３１４〜３１６に共通インク室２３が形成されているので、この第四〜第六の平板３１４〜３１６（第四の平板３１４下面の樹脂層３１４ａを含む）が、前記「第二の平板層」Ｂに相当する。
第四の平板３１４上面の樹脂層（平板部材）３１４ｂは、この第一の平板層Ａと、第二の平板層Ｂとの間に位置する。
【０１２２】
次に、共通インク室２３と圧力室２０との間のインク流路を説明する。
共通インク室２３から前述の圧力室２０へインクを導くための導入孔３５２（第一通路）が、第四の平板３１４に穿設される。そして、第四の平板３１４の上面に配置される一様な厚みの連続平板状の樹脂層３１４ｂにおいては、前記導入孔３５２に一端を接続させて、制限流路（第二通路）３６７を穿設している。
この制限流路３６７は、後述の方法を用いて、前記樹脂層３１４ｂをその厚み分だけ取り去った欠設部（凹部）として構成される。平板３１１〜３１７を積層する際には、該制限流路３６７に相当する樹脂層３１４ｂの前記欠設部は、上側の第三の平板３１３によって閉鎖される。従って、制限流路３６７に至ったインクは、第三と第四の平板３１３・３１４の間の空間を、該制限流路３６７に沿って流れる。
制限流路３６７の他端は、第三の平板３１３に設けられる連通孔３５７、及び、第二の平板３１２に設けられる連通孔３５８を介して、圧力室２０の端部に接続される。
【０１２３】
図２０に示すように、この制限流路３６７は導入孔３５２側が幅広状に形成されており、この幅広状の部分に（即ち、制限流路３６７の内部に）円柱状の突起３６９が微細な間隔を空けながら複数並べて島状かつ凸状に形成され、第二のフィルタ３６２が形成されている。この構成で、共通インク室２３内のインクに含まれる不純物は、突起３６９と突起３６９との隙間を通過できず捕捉される。
制限流路３６７の連通孔３５７側は絞り部３５６を構成する。この絞り部３５６はその流路幅が絞られた形状とされており、第三と第四の平板３１３・３１４の間で該流路部３５６を通過するインクの流量を制限することによって、圧力室２０へのインクの供給量を調節し、ノズル２１からのインクの噴射量を適切に調整する役割を果たす。
【０１２４】
以上の構成で、共通インク室２３内のインクは、導入孔３５２から制限流路３６７に至り、該流路３６７内の第二のフィルタ３６２を通過する際に濾過されて、不純物を除去される。そして制限流路３６７内の絞り部３５６に至ってその流量を調整されながら、連通孔３５７・３５８を介して圧力室２０へ供給される。
【０１２５】
次に、外部のインク供給源から共通インク室２３にインクを供給するためのインク供給通路３４２の構成を説明する。
図２１〜図２３に破線で示すように、第四の平板３１４には供給孔３３４が穿設されて、該供給孔３３４が共通インク室２３に接続されている。第四の平板３１４の上面に位置する樹脂層３１４ｂには、前記供給孔３３４に相当する位置において多数のフィルタ孔５９を並べて穿設し、第一のフィルタ３６１を構成している。
図２２に示すように、第一のフィルタ３６１に位置を合わせて、第一〜第三の平板３１１〜３１３には、それぞれ連絡孔３３１〜３３３が形成される。これら供給孔３３４・連絡孔３３１〜３３３により、共通インク室２３に外部からインクを供給するための前述のインク供給通路３４２が構成される。
【０１２６】
なお、本実施形態においては、以上に説明したインク供給通路３４２、共通インク室２３、導入孔３５２、制限流路３６７（絞り部３５６を含む）、連通孔３５７・３５８、圧力室２０、連絡通路２２を含めた全体の通路が、ノズル２１とインク供給源とを繋ぐ「インク通路」に相当する。このインク通路を介してインク供給源と前述のノズル２１が接続される結果、該インク供給源から供給されたインクがノズル２１から噴射され、印字面に画像を形成する。
【０１２７】
共通インク室２３の圧力変動を吸収するダンパ構造を説明する。
共通インク室２３をなす前述の第二の空間７２は、前述のとおり第四の平板３１４を欠設するとともに、第四の平板３１４の下面側の樹脂層を取り去って形成される。一方、その第四の平板３１４の上面に配置される樹脂層３１４ｂは、前記第二の空間７２に相当する部分においても削り取られずそのまま残されている。
そして、共通インク室２３と反対側（ノズル２１から遠い側）で前記樹脂層３１４ｂに面する第三の平板１３にもエッチングが施されて、前述の第二の空間７２と対応する形状の空間３７３（肉抜き部）が形成されている。
【０１２８】
この樹脂層（平板部材）３１４ｂは適宜の弾性を有するように構成しており、前記の空間３７３が形成されていることにより、この箇所の樹脂層３１４ｂ（ダンパ部３８０）は、共通インク室２３側にも、前記空間３７３側にも、自由に振動することができる。
この結果、インク噴射時に圧力室２０で発生した圧力変動が共通インク室２３に伝播しても、前記ダンパ部３８０が弾性変形して振動することによって当該圧力変動を吸収減衰させることができ（ダンパ作用）、圧力変動が他の圧力室２０へ伝播してしまうクロストークを防止することができる。
【０１２９】
次に、本実施形態の二つのフィルタ３６１・３６２、制限流路３６７、およびダンパ部３８０を形成する工程について説明する。これらはいずれも、第四の平板３１４の上面に配置される樹脂層（平板部材）３１４ｂに形成されている。
【０１３０】
図２４から図２６までには、第四の平板３１４の製造工程が（ｐ１）〜（ｐ６）の順で示されており、以下これに沿って説明する。
図２４は第四の平板の製造工程を示す図である。
図２５は第四の平板に形成された感光性樹脂層に露光を行う様子を示した図である。
図２６は感光性樹脂層にフィルタおよび連絡流路を形成する様子を示した図である。
【０１３１】
図２４の（ｐ１）には第四の平板の材料となる金属平板３１４が示され、この状態で当該平板３１４の上下面に対し洗浄・研磨などの前処理を行った後に、（ｐ２）に示すように、感光性樹脂を一側の面に、エッチング用レジストを他側の面に、それぞれ塗布する。感光性樹脂およびエッチング用レジストの材料としては種々考えられるが、耐インク性の観点からは、イミド系やエポキシ系の樹脂を用いるのが望ましい。塗布の方法としては、例えばロールコートやスピンコート等を用いればよい。
【０１３２】
その後は平板３１４を高温環境下において、感光性樹脂およびエッチング用レジスト内の溶剤を除去する（プレベーク）。この結果、図２４の（ｐ２）に示すように、エッチング用レジスト層３１４ａおよび感光性樹脂層３１４ｂが平板３１４に形成される。以下、符号３１４ａの樹脂層を「第一の感光性樹脂層」と、符号３１４ｂの樹脂層を「第二の感光性樹脂層」と、それぞれ称する。
なお、説明の便宜上の都合で、図２４〜図２６には第四の平板３１４が上下逆の状態で示されており、図２１〜図２３に示されるものとは上下関係が逆になっている。
【０１３３】
次に図２５の（ｐ３）に示すように、フォトマスクを用いながら、この平板３１４の上下面に対して選択的な露光を行う。
フォトマスクは上面用と下面用の二つがあって、図２５の上面側のマスク３８１には前述の連通孔３２４、導入孔３５２、供給孔３３４および第二の空間７２に対応するパターンが形成される（３２４ｐ・３５２ｐ・３３４ｐ・７２ｐ）。
図２５の下面側のマスク３８２には連通孔３２４や第一のフィルタ３６１のフィルタ孔５９、および、制限流路３６７に対応するパターンが形成されている（３２４ｐ・５９ｐ・３６７ｐ）。なお、制限流路３６７の一部をなす絞り部３５６や第二のフィルタ３６２の突起３６９に対応するパターンも、下面側のマスク３８２に形成されている（３５６ｐ・３６９ｐ）。
この両マスク３８１・３８２を平板３１４に対し正確に位置決めし、その上で上下両面から適宜の波長を有する紫外線を照射する。これにより、上側のマスク３８１上のパターンが第一の感光性樹脂層３１４ａに、下側のフォトマスク３８２上のパターンが第二の感光性樹脂層３１４ｂに、それぞれ転写される。
【０１３４】
次に、現像液を第一の感光性樹脂層３１４ａ側にスプレー等を用いて塗布し、該樹脂層３１４ａの非露光部分を除去して現像する。この結果、図２６の（ｐ４）に示すように、上面側のマスク３８１に形成したパターン３２４ｐ・３５２ｐ・３３４ｐ・７２ｐに対応した部分の樹脂層３１４ａが取り去られ、その箇所において平板３１４の表面が露出される。
この上で第一の感光性樹脂層３１４ａ側にエッチング液を塗布すると、露出した箇所の部分に対し腐食作用が行われて、図２６（ｐ５）に示すように、連通孔３２４、導入孔３５２、供給孔３３４および第二の空間７２が形成される。なお、第二の空間７２の箇所での第二の感光性樹脂層３１４ｂは、前記ダンパ部３８０となる。
【０１３５】
最後に、現像液を第二の感光性樹脂層３１４ｂ側に塗布すると、前述の下面側のマスク３８２に形成したパターン３２４ｐ・３５６ｐ・５９ｐ・３６７ｐに対応した箇所（非露光部分）で該樹脂層３１４ｂが取り去られる。
この結果、図２６（ｐ６）に示すように、フィルタ孔５９が形成されて第一のフィルタ３６１が構成される。更には、絞り部３５６を含む制限流路３６７が第二の感光性樹脂層３１４ｂに形成されて、前記導入孔３５２と接続される。なお、該樹脂層３１４ｂの前記パターン３６９ｐに相当する箇所は露光されており除去されない結果、制限流路３６７内部には前述の突起３６９が凸状に残って、第二のフィルタ３６２が形成される。
【０１３６】
以上の工程を経て第四の平板３１４が完成し、その後は図２２に示すように他の平板（３１１〜３１３，３１５〜３１７）と重ねて接着することで、インクジェットヘッドのキャビティプレート組１０ｖが構成される。
【０１３７】
なお、第四の平板以外の平板（３１１〜３１３，３１５〜３１７）においては従来と同様に、各金属平板層の両面に感光性樹脂層を形成した上で、圧力室２０や連通孔３２４や共通インク室２３等に対応した形状のパターンを形成したマスクを用いて両面露光して現像し、露出した平板の下地に対してエッチングを行って、前述のインク通路を形成している。エッチング完了後は、感光性樹脂層は剥離され除去される。
【０１３８】
本実施形態では以上に示すような製造工程を採用していることにより、第四の平板３１４の両面に感光性樹脂層３１４ａ・３１４ｂを形成し、第一の感光性樹脂層３１４ａは平板３１４に導入孔（第一通路）３５２を形成するための選択的なエッチングに用い、第二の感光性樹脂層３１４ｂは現像によって平板３１４上にフィルタ３６２および制限流路（第二通路）３６７を形成することとなるから、フィルタを別部材で設けたり、他の金属平板にフィルタや上記流路を形成する構成に比べて、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる効果を奏する。
【０１３９】
特にこの構成では、フィルタ３６２のみならず、インク通路の一部をなす制限流路３６７をも第二の感光性樹脂層３１４ｂに設けてあるので、流路構造を簡素化でき、積層する平板の数を減らすことが容易である。
【０１４０】
また、第二のフィルタ３６２は個々の圧力室２０（ノズル２１）に対応して形成する必要があり、本実施形態のように圧力室２０が多数並べられる構成では第二のフィルタ３６２も多数構成しなければならないが、該フィルタ３６２のパターン（突起部３６９のパターン３６９ｐ）を多数形成したマスク３８２を用いれば、一回の露光・現像で多数のフィルタ３６２を一度に形成することができ、製造が極めて容易である。
【０１４１】
マスク３８２には、前記第二のフィルタ（即ち、前記圧力室２０と前記共通インク室２３との間を繋ぐ流路に配置されるフィルタ）３６２を形成するとともに、前記第一のフィルタ（即ち、前記インク供給通路３４２に配置されるフィルタ）３６１を形成している。従って、共通インク室２３内への不純物の混入を第一のフィルタ３６１で防止できるとともに、圧力室２０やノズル２１への不純物の到達を第二のフィルタ３６２で阻止できることになる。また、二つのフィルタ３６１・３６２をいずれもマスク３８２のパターンで形成できることとなるから、製造工程が簡素化される。
【０１４２】
また、本実施形態では第二のフィルタ３６２を制限流路３６７内に設けた構成としているから、小さいスペースに制限流路３６７とフィルタ３６２とをまとめて配置でき、流路構造を簡素化できて、インクジェットヘッドのコンパクト化に寄与できる。また流路の高密度配置に適合的で、ノズル２１の高集積配置が必要な高解像度の印字形態にも適用が容易である。
【０１４３】
更には、圧力室２０へのインクの流れを調整する制限流路３６７を前記第二の流路として第二の感光性樹脂層３１４ｂに構成しているから、当該制限流路３６７の流路抵抗を精度良く定めることが容易である。
即ち、制限流路３６７の流路抵抗は圧力室２０にインクを供給する量（リフィル量）、ひいてはノズル２１からのインクの噴射量に直接影響するため、ノズル２１からのインク噴射量の過剰あるいは不足を防止するためには、制限流路３６７の寸法形状を正確に精度良く形成することがきわめて重要となる。
【０１４４】
この点、本実施形態の構成によれば、コーティングの条件を適宜選択することで第二の感光性樹脂層３１４ｂの厚みを精度良く定めることができるので、現像工程で、露光工程におけるマスクパターン形状に対応した制限流路３６７の輪郭形状をその厚み分だけ完全に取り去ることで、正確な寸法の制限流路３６７を形成することができる。即ち、例えば金属平板にハーフエッチングで溝加工を施して制限流路を形成する構成（例えば、前述の第三実施形態の構成）に比べ、制限流路３６７の深さの精度を向上できるから、流路抵抗の誤差やバラツキを少なくすることができ、印字品質を向上できることになる。
【０１４５】
また、第三実施形態と同様に、前記突起３６９を形成する個数やその配列の方法等を種々異ならせることで、インクの流れにくさ（流路抵抗）を自在に調節することができる。これにより、制限流路３６７の流路抵抗を最適値に精度良く定めるのが容易となり、ノズル２１からのインク噴射量が最適となって印字品質が向上されることになる。
【０１４６】
また、図２２に示すように、平板部材たる第二の感光性樹脂層３１４ｂが（前記「インク通路」の一部をなす）共通インク室２３に面しており、当該樹脂層３１４ｂを挟んで反対側の平板（第三の平板３１３）には肉抜き部たる空間３７３が形成されているから、空間３７３とインク通路との間の第二の感光性樹脂層３１４ｂ（ダンパ部３８０）が振動することによって、インク通路に伝播する圧力変動を吸収し減衰させることができる。従って、ノズル２１からのインク噴射の品質に悪影響を及ぼすそのような圧力変動を抑えることで、適切な印字制御が可能になる。本実施形態ではそのようなダンパ部３８０をも第二の感光性樹脂層（前記平板部材）３１４ｂに作り込んでおり、その結果、部品構成や組立の一層の簡素化が可能となっている。
【０１４７】
本実施形態では感光性樹脂・エッチング用レジストはポジ型（光硬化型）のものを用いているが、これに限るものではなく、ネガ型（光分解型）のものを採用しても構わない。その場合は露光部分が現像の際に逆に取り去られることとなるが、露光させる部分と露光させない部分とを入れ替えたパターンを形成したものをマスク３８１・３８２として使用すれば、前述と同様の構造を形成することができる。
【０１４８】
なお、必ずしも上述した順序に従って工程を進める必要はない。例えば、第二の感光性樹脂層３１４ｂを形成してから第一の感光性樹脂層３１４ａを形成しても良い。また、図２５のように平板３１４の両面を一度に露光するのではなく、片面ずつ露光するようにしても構わない。
【０１４９】
本実施形態では第一のフィルタ３６１のフィルタ孔５９も前記第二の感光性樹脂層３１４ｂに形成されているが、これに限るものではなく、他の平板等に形成されていても構わない。ただし、第一のフィルタ３６１をも第二の感光性樹脂層３１４ｂに配置する本実施形態の構成によれば、第二の感光性樹脂層３１４ｂに露光・現像するだけで第二のフィルタ３６２や制限流路３６７のみならず第一のフィルタ３６１をも一度に形成できるから、製造工程を一層簡略化することができる。
【０１５０】
以上に説明した第四実施形態では、第一の感光性樹脂層３１４ａが残った状態で平板１１〜１７が積層されインクジェットヘッドが形成されているが、この第一の感光性樹脂層３１４ａは、少なくとも積層前には除去されていてもよい。第一の感光性樹脂層３１４ａを除去した構成は、第四実施形態の変形例ａとしてのキャビティプレート組１０ｖａ（図２７）に示されている。この第一の感光性樹脂層３１４ａの除去は、積層直前に行ってもよいが、図２４〜図２６の工程において、（ｐ５）と（ｐ６）との間に、第一の感光性樹脂層３１４ａの除去工程を追加することによっても行える。
この場合、第一の感光性樹脂層３１４ａの現像（露光・未露光に応じた選択的除去）を行う現像液（溶剤）が未露光または露光後の第二の感光性樹脂層３１４ｂを侵さないように、第一の感光性樹脂層３１４ａおよび第二の感光性樹脂層３１４ｂの材質を適宜選択することによって実現可能である。
【０１５１】
〔第五実施形態〕
次に、第五実施形態について、図２８〜図３１を参照しながら説明する。この第五実施形態が前記第四実施形態と異なる点は、第二の感光性樹脂層３１４ｂに形成される流路（第二通路）が、第四の平板３１４に形成される流路（第一通路）に直接接続されない点である。
図２８は第五実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
図２９は、図２８のＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
図３０は、第五実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
図３１は、第四の平板の拡大斜視図である。
【０１５２】
図２８から図３１までに示される第五実施形態のインクジェットヘッドは、キャビティプレート組１０ｗ内に形成される共通インク室２３から圧力室２０へ至る流路の構成において、前述の第四実施形態と異なる。
この流路の構成を説明する。図２９等に示すように、第一通路たる導入孔３５２’が第四の平板３１４’に形成されて、共通インク室２３に接続される。更にこの導入孔３５２’に位置を合わせて、第四の平板３１４’の上面に配置される樹脂層３１４ｂには多数のフィルタ孔３６５が並べて穿設され、第二のフィルタ３６２’を構成している。更に当該樹脂層３１４ｂにおいては、この第二のフィルタ３６２’の脇の位置に長孔状の制限流路（第二通路）３５６’が形成されており、この制限流路３５６’の一端と前記導入孔３５２が、第三の平板３１３’に形成された接続流路３５３を介して接続される。制限流路３５６’の他端は、連通孔３５７’・３５８を介して圧力室２０に接続される。
なお、この第五実施形態では、制限流路３５６’の内部にフィルタは形成されず、その代わりに前記第二のフィルタ３６２’が導入孔３５２’部分に配置される構成となっている。
【０１５３】
このインクジェットヘッドにおいても、前記第二のフィルタ３６２’のフィルタ孔３６５、および制限流路３５６’は、第二の感光性樹脂層３１４ｂにマスクを用いた露光を行って現像することにより形成される。その他の構成および第四の平板３１４’の製造方法は、前述の第四実施形態のインクジェットヘッドと全く同様である。
【０１５４】
なお、図２５〜図２７の工程に代えて、▲１▼第四の平板３１４に上記実施形態と同様の前処理を行った後、▲２▼第四の平板３１４の一方の面に第一の感光性樹脂層３１４ａのみを形成し、▲３▼これをパターン露光し、▲４▼第一の感光性樹脂層３１４ａを上記実施形態の（ｐ５）と同様に現像し、▲５▼上記実施形態の（ｐ５）と同様にエッチングにより流路を形成し、▲６▼第四の平板３１４の他方の面に第二の感光性樹脂層３１４ｂを形成し、▲７▼これをパターン露光し、▲８▼上記実施形態の（ｐ６）と同様に現像してフィルタ部等を形成する、という工程を用いてもよい。
この場合、第二の感光性樹脂層３１４ｂは、上記▲５▼のエッチング工程により形成された流路を塞がないよう、フィルム状のものを貼り合わせる方法を用いるのが最も好ましいが、第二の感光性樹脂層３１４ｂを形成するレジスト材の粘度や乾燥性等の物性（流体特性）を適宜調整すれば、液状のものも利用可能である。
【０１５５】
上記第一〜第五の実施形態は、第一の平板層Ａは一枚の平板よりなり、第二の平板層Ｂは複数枚の平板よりなっているが、これに限定されるものでもない。即ち、第一の平板層Ａが二枚以上の平板により構成されていても良いし、第二の平板層Ｂが一枚の平板のみにより構成されていても良い。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【０１５７】
即ち、請求項１に示すように、インクを吐出するノズルと、前記ノズルとインク供給源とを繋ぐインク通路と、積層されることで前記インク通路を内部に形成する、複数の平板と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、上記（Ａ）〜（Ｈ）の行程を少なくとも含むので、
第二の感光性樹脂層に、フィルタと、平板に形成した第一通路に接続する第二通路と、を形成することができる。従って、フィルタを別部材で設けたり、他の平板にフィルタや第二通路を形成する構成に比して、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【０１５８】
請求項２に示すように、前記フィルタが前記第二通路に形成されるようなパターンを有するマスクが、前記（Ｆ）の工程で用いられるので、
前記第二の感光性樹脂層において、前記第二通路にフィルタを簡単に作り込むことができるから、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。また、第二通路内にフィルタがコンパクトに収納される構成となって、高解像度化に伴う流路の高密度化にも適合的である。
【０１５９】
請求項３に示すように、当該インクジェットヘッドは、前記ノズルにおけるインク吐出を制御するための圧力室と、当該圧力室にインクを分配する共通インク室と、を含んでおり、前記圧力室と前記共通インク室との間を繋ぐ流路に前記フィルタが形成されるようなパターンを有するマスクが、前記（Ｆ）の工程で用いられるので、
前記第二の感光性樹脂層に、共通インク室から圧力室へ向かうインクを濾過するフィルタを簡単に作り込むことができるから、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【０１６０】
請求項４に示すように、当該インクジェットヘッドは、前記ノズルにおけるインク吐出を制御するための圧力室と、当該圧力室にインクを分配する共通インク室と、当該共通インク室にインク供給源からのインクを供給するインク供給通路と、を含んでおり、前記インク供給通路に前記フィルタが形成されるようなパターンを有するマスクが、前記（Ｆ）の工程で用いられるので、
前記第二の感光性樹脂層に、前記インク供給通路においてインク供給源から共通インク室へ向かうインクを濾過するフィルタを簡単に作り込むことができるから、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【０１６１】
請求項５に示すように、当該インクジェットヘッドは、前記ノズルにおけるインク吐出を制御するための圧力室と、当該圧力室にインクを分配する共通インク室と、当該共通インク室にインク供給源からのインクを供給するインク供給通路と、を含んでおり、前記圧力室と前記共通インク室との間を繋ぐ流路にフィルタが形成され、かつ、前記インク供給通路にフィルタが形成されるようなパターンを有するマスクが、前記（Ｆ）の工程で用いられるので、
前記第二の感光性樹脂層に、共通インク室から圧力室へ向かうインクを濾過するフィルタと、インク供給通路においてインク供給源から共通インク室へ向かうインクを濾過するフィルタと、を作り込むことができるから、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【０１６２】
請求項６に示すように、当該インクジェットヘッドは、前記ノズルにおけるインク吐出を制御するための圧力室と、当該圧力室へのインクの流れを調整する制限流路と、を含んでおり、前記（Ｇ）の工程で形成される前記第二通路が、前記制限流路を構成しているので、
前記第二の感光性樹脂層に、圧力室へのインクの流れを調整する制限流路を簡単に作り込むことができるから、部品構成を簡素化でき、製造工数を低減できる。
【０１６３】
請求項７に示すように、当該インクジェットヘッドは、前記ノズルにおけるインク吐出を制御するための圧力室と、当該圧力室にインクを分配する共通インク室と、を含んでおり、前記（Ａ）〜（Ｇ）の工程が施された平板に対し前記（Ｈ）の工程で積層される他の平板のうち、前記第二の感光性樹脂層を挟んで前記共通インク室と反対側で面する平板には、肉抜き部が形成されているので、
第二の感光性樹脂層の肉抜き部に対応する部位に、共通インク室の圧力変動を吸収するダンパとしての機能を営ませることができるので、一の圧力室で生じた圧力変動が共通インク室を経由して他の圧力室へ伝播してしまう現象（クロストーク）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるインクジェットヘッドを含むインクジェットプリンタの概略図である。
【図２】インクジェットヘッドの斜視図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図５】図４のＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【図６】キャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図７】平板部材に金属膜を形成した形態のキャビティプレート組の分解斜視図である。
【図８】平板部材に内部フィルタを形成した形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図９】平板部材に内部フィルタを形成した形態のインクジェットヘッドにおける、キャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図１０】第二実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１１】図８のＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【図１２】キャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図１３】平板部材に金属膜を形成した形態のキャビティプレート組の分解斜視図である。
【図１４】第三実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図１５】図１４におけるＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【図１６】第三実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図１７】第三実施形態における第三の平板の拡大斜視図である。
【図１８】（ａ）は第三実施形態における制限流路の構成を示した要部拡大斜視図、（ｂ）は制限流路内に突起を配置しない参照例を示す要部拡大斜視図である。
【図１９】制限流路の変形例を示した要部拡大斜視図である。
【図２０】第四実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図２１】図２０におけるＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【図２２】第四実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図２３】第四の平板の拡大斜視図である。
【図２４】第四の平板の製造工程を示す図である。
【図２５】第四の平板に形成された感光性樹脂層に露光を行う様子を示した図である。
【図２６】感光性樹脂層にフィルタおよび連絡流路を形成する様子を示した図である。
【図２７】第四実施形態の第四の平板の一側の樹脂を除去した変形例を示す、インクジェットヘッドの断面斜視図である。
【図２８】第五実施形態のインクジェットヘッドの平面図である。
【図２９】図２８のＰ−Ｐ線断面を示した、インクジェットヘッドの斜視図である。
【図３０】第五実施形態のインクジェットヘッドのキャビティプレート組の積層構造を示した分解斜視図である。
【図３１】第四の平板の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１インクジェットヘッド
２１ノズル
３１１〜３１７平板
３１４ａ・３１４ｂ感光性樹脂層
３５２導入孔（第一のインク流路）
３６２フィルタ
３６７制限流路（第二のインク流路）
３８１・３８２マスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet head for forming an image by ejecting fine ink droplets onto a printing surface.
[0002]
[Prior art]
One of the common configurations of inkjet heads known in the past is to form multiple pressure chambers, open nozzles corresponding to each pressure chamber, and connect each nozzle to one end of the corresponding pressure chamber (Patent Document 1).
[0003]
With this configuration, ink from an ink supply source (for example, an ink tank) is once supplied to the common ink chamber and then distributed from the common ink chamber to a plurality of pressure chambers. Then, by selectively applying pressure to each pressure chamber by the actuator, ink is ejected from the nozzle corresponding to the pressure chamber, and an image is formed on the print surface.
[0004]
This head is generally formed by laminating and bonding a plurality of thin flat plates made of metal or the like. The aforementioned pressure chamber and common ink chamber are formed by etching the metal plate.
[0005]
Here, in order to prevent the nozzles and pressure chambers from being blocked by dust or the like, the ink supply passage connecting the common ink chamber and the ink tank (ink supply source) or the ink flow path between the common ink chamber and the pressure chamber There is also known a configuration in which a filter is provided so that dust or impurities can be removed before reaching the pressure chamber or nozzle (Patent Document 2).
[0006]
In addition, a restriction channel having a configuration in which the channel cross-sectional area is narrowed is provided between the common ink chamber and the pressure chamber to adjust the amount of ink supplied to the pressure chamber during ink ejection, There is also known a configuration that can prevent an excess.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-314836
[Patent Document 2]
US Pat. No. 5,734,399
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in recent years, due to the need for higher resolution of inkjet recording, the miniaturization and higher integration of the inkjet head structure have been advanced. Under this situation, the inkjet head having the above-described restricted flow path and filter inside can be easily used. There is a growing demand to enable manufacturing.
[0009]
The objective of this invention is providing the manufacturing method of the inkjet head which can simplify a manufacturing process.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object includes a nozzle for ejecting ink, an ink passage connecting the nozzle and an ink supply source, and a plurality of flat plates that are stacked to form the ink passage inside. A method for manufacturing an inkjet head having at least the following steps (A) to (H).
(A) The process of forming a 1st photosensitive resin layer in the surface of one side of a metal flat plate.
(B) The process of forming a 2nd photosensitive resin layer in the surface of the other side of the said metal flat plate.
(C) A step of selectively exposing the first photosensitive resin layer using a mask on which a pattern corresponding to the first passage forming a part of the ink passage is formed.
(D) The process of removing the exposed part or non-exposed part of said 1st photosensitive resin layer.
(E) A step of etching the shape corresponding to the removed portion of the first photosensitive resin layer in the metal flat plate to form the first passage.
(F) A step of selectively exposing the second photosensitive resin layer using a mask in which a pattern corresponding to a second passage and a filter forming a part of the ink passage is formed.
(G) The process of forming said 2nd channel | path connected to said 1st channel | path, and a filter by removing the exposure part or non-exposed part of said 2nd photosensitive resin layer.
(H) A step of laminating the flat plate subjected to the steps (A) to (G) with another flat plate.
[0011]
Thereby, a filter and the 2nd channel | path connected to the 1st channel | path formed in the flat plate can be formed in the 2nd photosensitive resin layer. Therefore, compared with the structure which provides a filter with another member, or forms a filter and a 2nd channel | path in another flat plate, a component structure can be simplified and a manufacturing man-hour can be reduced.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Inkjet recording device]
FIG. 1 is a schematic view of an inkjet printer including an inkjet head according to an embodiment of the present invention. An ink jet printer 901 shown in FIG. 1 is a color ink jet printer having four ink jet heads 1. The printer 901 includes a paper feeding unit 911 on the left side in the drawing and a paper discharge unit 912 on the right side in the drawing.
[0013]
Inside the printer 901, a paper transport path is formed through which paper is transported from the paper feed unit 911 toward the paper discharge unit 912. A pair of feed rollers 905 a and 905 b that sandwich and convey a sheet as an image recording medium are disposed immediately downstream of the sheet feeding unit 911. The pair of feed rollers 905a and 905b feed the paper from the left to the right in the drawing. Two belt rollers 906 and 907 and an endless conveyance belt 908 wound around the rollers 906 and 907 are disposed in the middle of the sheet conveyance path. The outer peripheral surface of the conveyor belt 908, i.e., the conveyor surface, is subjected to silicone treatment, while the sheet conveyed by the pair of feed rollers 905a and 905b is held on the conveyor surface of the conveyor belt 908 by its adhesive force, The belt roller 906 can be conveyed toward the downstream side (right side) by being rotated clockwise (in the direction of the arrow 904) in the drawing.
[0014]
Holding members 909a and 909b are disposed at the insertion and discharge positions of the sheet with respect to the belt roller 906, respectively. The holding member 909 is for pressing the paper against the transport surface of the transport belt 908 and causing the paper to adhere to the transport surface so that the paper on the transport belt 908 does not float from the transport surface.
[0015]
A peeling mechanism 910 is provided immediately downstream of the conveying belt 908 along the sheet conveying path. The peeling mechanism 910 is configured to peel the paper adhered to the conveyance surface of the conveyance belt 908 from the conveyance surface and send it to the right paper discharge unit 912.
[0016]
The four inkjet heads 1 have a head body 1a at the lower end thereof (a flow path unit in which an ink flow path including the pressure chamber 20 is formed as will be described later), and an actuator unit 30 that applies pressure to the ink in the pressure chamber 20. Is attached). The head main bodies 1a each have a rectangular cross section, and are arranged close to each other so that the longitudinal direction thereof is a direction perpendicular to the paper transport direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1). That is, the printer 901 is a line printer. The bottom surfaces of the four head main bodies 1a are opposed to the sheet conveyance path, and nozzles on which a large number of ink discharge ports having minute diameters are formed are provided on these bottom surfaces. Magenta, yellow, cyan, and black inks are ejected from each of the four head bodies 1a.
[0017]
The head main body 1a is disposed so that a small amount of gap is formed between the lower surface of the head main body 1a and the conveyance surface of the conveyance belt 908, and a sheet conveyance path is formed in the gap portion. With this configuration, when the paper transported on the transport belt 908 sequentially passes immediately below the four head bodies 1a, each color ink is ejected from the nozzle toward the upper surface of the paper, that is, the printing surface. A desired color image can be formed on the paper.
[0018]
The inkjet printer 901 includes a maintenance unit 917 for automatically performing maintenance on the inkjet head 1. The maintenance unit 917 is provided with four caps 916 for covering the lower surfaces of the four head main bodies 1a, a purge mechanism (not shown), and the like.
[0019]
The maintenance unit 917 is located at a position (retracted position) immediately below the paper feed unit 911 when printing is performed by the inkjet printer 901. When a predetermined condition is satisfied after the printing is finished (for example, when the state where the printing operation is not performed continues for a predetermined time or when the printer 901 is turned off), the four head bodies It moves to a position immediately below 1a, and at this position (cap position), the cap 916 covers the lower surface of the head main body 1a to prevent the ink in the nozzle portion of the head main body 1a from drying out. .
[0020]
The belt rollers 906 and 907 and the conveyance belt 908 are supported by the chassis 913. The chassis 913 is placed on a cylindrical member 915 disposed below the chassis 913. The cylindrical member 915 is rotatable around a shaft 914 attached at a position off the center. Therefore, when the upper end height of the cylindrical member 915 changes with the rotation of the shaft 914, the chassis 913 moves up and down accordingly. When the maintenance unit 917 is moved from the retracted position to the cap position, the cylindrical member 915 is rotated in advance by an appropriate angle so that the chassis 913, the conveyor belt 908, and the belt rollers 906 and 907 are moved by an appropriate distance from the positions shown in FIG. It is necessary to secure the space for the maintenance unit 917 to move down.
[0021]
In a region surrounded by the conveyance belt 908, a substantially rectangular parallelepiped shape (supporting the conveyance belt 908 and the conveyance belt 908) supports the ink jet head 1 from the inner peripheral side by contacting the lower surface of the conveyance belt 908 at a position facing the inkjet head 1. Guide 921 (having the same width) is disposed.
[0022]
Next, the structure of the inkjet head 1 will be described in more detail. FIG. 2 is a perspective view of the inkjet head 1. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the inkjet head 1 according to the present embodiment includes a head body 1a having a rectangular planar shape extending in one direction (main scanning direction), and a base for supporting the head body 1a. 931. In addition to the head main body 1a, the base 931 supports a driver IC 932 and a substrate 933 that supply drive signals to individual electrodes described later.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the base 931 is partially bonded to the upper surface of the head main body 1 a so as to support the head main body 1 a and is bonded to the upper surface of the base block 938. And a holder 939 that holds the base block 938. The base block 938 is a substantially rectangular parallelepiped member having substantially the same length as the length of the head body 1a in the longitudinal direction. The base block 938 made of a metal material such as stainless steel has a function as a lightweight structure that reinforces the holder 939. The holder 939 includes a holder main body 941 disposed on the head main body 1a side, and a pair of holder support portions 942 extending from the holder main body 941 to the opposite side of the head main body 1a. Each of the pair of holder support portions 942 is a flat plate-like member, and is provided in parallel with each other at a predetermined interval along the longitudinal direction of the holder main body 941.
[0024]
A pair of skirt portions 941a projecting downward are provided at both ends of the holder main body 941 in the sub-scanning direction (direction orthogonal to the main scanning direction). Here, since each of the pair of skirt portions 941a is formed over the entire width in the longitudinal direction of the holder body 941, a substantially rectangular parallelepiped groove portion 941b is formed on the lower surface of the holder body 941 by the pair of skirt portions 941a. ing. A base block 938 is accommodated in the groove 941b. The upper surface of the base block 938 and the bottom surface of the groove 941b of the holder main body 941 are bonded with an adhesive or the like. Since the thickness of the base block 938 is slightly larger than the depth of the groove portion 941b of the holder main body 941, the lower end portion of the base block 938 protrudes below the skirt portion 941a as shown in FIG.
[0025]
Inside the base block 938, an ink reservoir 903, which is a substantially rectangular parallelepiped gap (hollow region) extending in the longitudinal direction, is formed as a flow path for ink supplied to the head main body 1a. An opening 903 b communicating with the ink reservoir 903 is formed on the lower surface 945 of the base block 938. The ink reservoir 903 is connected to a main ink tank (ink supply source) (not shown) in the printer main body by a supply tube (not shown). Therefore, the ink reservoir 903 is appropriately replenished with ink from the main ink tank.
[0026]
The lower surface 945 of the base block 938 protrudes downward from the periphery in the vicinity of the opening 903b. The base block 938 is in contact with the flow path unit (a cavity plate set 10x described later) only in the vicinity of the opening 903b (see FIG. 3). Therefore, a region other than the vicinity of the opening 903b on the lower surface 945 of the base block 938 is separated from the head main body 1a, and the actuator unit 30 is disposed in this separated portion.
[0027]
A driver IC 932 is fixed to the outer surface of the holder support portion 942 of the holder 939 via an elastic member 937 such as a sponge. A heat sink 934 is disposed in close contact with the outer surface of the driver IC 932. The heat sink 934 is a substantially rectangular parallelepiped member, and efficiently dissipates heat generated by the driver IC 932. A flexible printed wiring board (FPC) 936 that is a power feeding member is connected to the driver IC 932. The FPC 936 connected to the driver IC 932 is electrically joined to the substrate 933 and the head main body 1a by soldering. A substrate 933 is disposed above the driver IC 932 and the heat sink 934 and outside the FPC 936. A seal member 949 is bonded between the upper surface of the heat sink 934 and the substrate 933 and between the lower surface of the heat sink 934 and the FPC 936.
[0028]
A seal member 950 is disposed between the lower surface of the skirt portion 941a of the holder body 941 and the upper surface of the flow path unit 10x so as to sandwich the FPC 936. That is, the FPC 936 is fixed to the flow path unit 10x and the holder main body 941 by the seal member 950. As a result, it is possible to prevent bending when the head body 1a is elongated, prevent stress from being applied to the connecting portion between the actuator unit 30 and the FPC 936, and reliably hold the FPC 936.
[0029]
As shown in FIG. 2, six convex portions 18 a are equally spaced along the side wall of the inkjet head 1 in the vicinity of the lower corner portion along the main scanning direction of the inkjet head 1. These protruding portions 18a are portions provided at both ends in the sub-scanning direction of a nozzle plate (eighth flat plate to be described later) 18 in the lowermost layer of the head main body 1a. That is, as shown in FIG. 3, the nozzle plate 18 is bent about 90 degrees along the boundary line between the protruding portion 18a and the other portions. The protruding portion 18a is provided at a position corresponding to the vicinity of both ends of various sizes of paper used for printing in the printer 901. Since the bent portion of the nozzle plate 18 has a rounded shape rather than a right angle, the paper is jammed when the leading edge of the paper conveyed in the direction close to the head 1 contacts the side surface of the head 1. That is, jamming is less likely to occur.
[0030]
[First embodiment]
The head main body 1a of the ink jet head includes a cavity plate set 10 as the above-described flow path unit shown in FIG. 4 and an actuator unit 30 fixed to the upper surface thereof as shown in FIG.
[0031]
The cavity plate set 10 has a configuration in which an ink supply port 41 for supplying ink from an ink tank (ink supply source) (not shown) is opened on the upper surface. The ink supply port 41 is connected to a common ink chamber 23 formed inside the cavity plate set 10 via an ink supply passage 42. A first filter 61 is provided in the middle of the ink supply passage 42.
The ink supply port 41 is provided in alignment with the opening 903b (shown in FIG. 3) formed in the lower surface 945 of the base block 938 described above. Accordingly, the ink in the ink reservoir 903 is appropriately supplied to the ink supply port 41.
[0032]
On the upper surface of the cavity plate set 10, a rhombic pressure chamber 20 is recessed. Although only one pressure chamber 20 is shown as a representative in the drawing, in reality, a large number of pressure chambers 20 are provided in the longitudinal direction of the common ink chamber 23 (Q direction shown in FIGS. 4 and 5). Each of the pressure chambers 20 communicates with the above-described common ink chamber 23 via a trap filter 70 and a restriction channel 56 described later.
[0033]
In correspondence with each of the pressure chambers 20, nozzles 21 for ejecting ink droplets are opened on the lower surface of the cavity plate set 10. The corresponding pressure chamber 20 and the nozzle 21 are communicated with each other via a communication passage 22.
[0034]
As schematically indicated by a chain line in FIG. 5, a flat actuator unit 30 is bonded to the upper surface of the cavity plate set 10. The actuator unit 30 is provided so as to close the upper side of the pressure chambers 20 provided side by side.
[0035]
The actuator unit 30 is the same as that disclosed in JP-A-3-274159. That is, the piezoelectric ceramic layers and the electrodes are alternately stacked, and at least one of the electrodes (individual electrodes) sandwiching the piezoelectric ceramic layers is substantially similar to the planar shape of the pressure chamber 20 and has a slightly smaller planar shape. Yes. This individual electrode is electrically connected to the driver IC 932 via the FPC 936, together with the other electrode sandwiching the piezoelectric ceramic layer, and a voltage can be applied between the two electrodes sandwiching the piezoelectric ceramic layer. The voltage applied in this way deforms the portion of the piezoelectric ceramic layer corresponding to the pressure chamber 20 to apply pressure to the ink in the pressure chamber 20, and as a result, the ink can be ejected from the nozzles 21.
[0036]
However, in addition to the piezoelectric or electrostrictive deformation described above, the actuator unit 30 may be one that applies a jetting pressure to the ink using a force such as local boiling of the ink due to static electricity, magnetism, or heat.
[0037]
As shown in FIG. 5, the cavity plate set 10 has a structure in which eight thin flat plates 11 to 18 are stacked and bonded to each other. In FIG. 6, the laminated structure of the cavity plate set 10 is shown in an exploded perspective view.
[0038]
In the following, for convenience of description of the configuration, when each of the flat plates 11 to 18 is specified, it is referred to as a “th flat plate” when counted from the side far from the nozzle 21. The flat plate 11 shown on the uppermost side in the drawing is the first flat plate, and the flat plate 18 shown on the lowermost side is the eighth flat plate. In the description of the present embodiment, attention is paid to the fourth flat plate 14 among the eight flat plates 11 to 14, and this may be referred to as a “flat plate member”.
[0039]
In the first embodiment, the flat plates 11 to 18 are all made of metal except for the fourth flat plate 14 (flat plate member). The fourth flat plate 14 is made of polyimide.
[0040]
As shown in FIG. 5, in the first flat plate 11, the plurality of pressure chambers 20 described above are formed by etching. In the eighth flat plate 18, nozzles 21 corresponding to the respective pressure chambers 20 are formed by pressing.
[0041]
As shown in FIG. 6, the second to seventh flat plates 12 to 17 are provided with penetrating communication holes 82 to 87, respectively. Each communication hole 82-87 is mutually connected when the 1st-8th flat plates 11-18 are laminated | stacked, and forms the communication channel | path 22 which connects the pressure chamber 20 and the nozzle 21 like FIG.
[0042]
The configuration of the common ink chamber 23 will be described. The sixth and seventh flat plates 16 and 17 are both etched to form a first space 71. Further, the fifth flat plate 15 immediately above is also etched to form a second space 72 that is narrower than the first space 71.
[0043]
By laminating the fifth to seventh flat plates 15 to 17, the first space 71 and the second space 72 are joined to form the common ink chamber 23.
[0044]
In the present embodiment, as described above, since the pressure chamber 20 is formed in the first flat plate 11, the first flat plate 11 is a pressure chamber forming layer (hereinafter referred to as "first flat plate layer") A. It corresponds to. Further, since the common ink chambers 23 are formed on the fifth to seventh flat plates 15 to 17, the fifth to seventh flat plates 15 to 17 are formed as common ink chamber forming layers (hereinafter referred to as "second flat plates"). Corresponding to B).
The fourth flat plate 14 which is a flat plate member is located between the first flat plate layer A and the second flat plate layer B.
[0045]
In the first embodiment, a damper structure that absorbs pressure fluctuations in the common ink chamber 23 is provided in the fourth flat plate (flat plate member) 14. That is, since the above-described second space 72 forming the common ink chamber 23 is formed in the fifth flat plate 15 so as to penetrate therethrough, the common ink chamber 23 is located below the fourth flat plate 14 serving as a flat plate member. It will face on the side. Further, the third flat plate 13 facing the flat plate member 14 on the side opposite to the common ink chamber 23 (the side far from the nozzle 21) is also etched, and a space 73 having a shape corresponding to the second space 72 described above. Is formed.
[0046]
The flat plate member 14 is made of a material having elasticity as appropriate. By forming the space 73, a portion (damper portion) indicated by reference numeral 80 of the flat plate member 14 is also on the common ink chamber 23 side. The space 73 can also vibrate freely.
As a result, even if the pressure fluctuation generated in the pressure chamber 20 during ink ejection propagates to the common ink chamber 23, the damper 80 of the flat plate member 14 is elastically deformed and vibrates to absorb and attenuate the pressure fluctuation. Can be prevented (damper action), and crosstalk in which pressure fluctuations propagate to other pressure chambers 20 can be prevented. That is, the space 73 serves as a damper chamber, and the flat plate member 14 constitutes at least a part of a wall portion (damper portion 80) of the damper chamber.
[0047]
Next, the ink flow path between the common ink chamber 23 and the pressure chamber 20 will be described.
Introducing holes 51 and 52 for guiding ink from the common ink chamber 23 to the pressure chamber 20 are formed in the fifth flat plate 15 and the flat plate member 14.
[0048]
The third flat plate 13 is provided with a filter communication hole 53 that connects one end to the introduction holes 51 and 52. The filter communication hole 53 is formed in a substantially triangular shape and is connected to a trap filter 70 formed in the fourth flat plate (flat plate member) 14.
[0049]
As shown in FIGS. 4 and 6, the trap filter 70 has a configuration in which three thin flow paths 54 are arranged. Each flow path 54 is formed by drilling an elongated hole in the flat plate member 14 in a penetrating manner, and one end of each flow path 54 is connected to the filter communication hole 53. As shown in FIG. 4, the middle part of each flow path 54 is particularly narrowed so that impurities in the ink can be captured by the throttle part.
The trap filter 70 is a filter of a type that filters ink by flowing ink in the plane direction through the flat plate member 14.
[0050]
Here, the flat plate member 14 is configured to be relatively thin (in the form of a thin film) as compared with the other flat plates (11 to 13, 15 to 18). It is made smaller than the diameter. For this reason, dust and impurities having such a size as to clog the nozzle 21 are always captured by the throttle portion of the filter 70 formed in the flat plate member 14 in the ink flow path before reaching the nozzle 21. It becomes. Therefore, clogging of the nozzles 21 is reliably avoided, and an ink jet head that is unlikely to cause printing quality problems such as missing dots can be provided.
[0051]
The other ends of the three flow paths 54 of the trap filter 70 are all connected to a restricted flow path communication hole 55 formed in the third flat plate 13. The restriction channel communication hole 55 is further connected to a restriction channel 56 formed in the fourth flat plate (flat plate member) 14.
[0052]
The restriction channel 56 is a long hole provided in a penetrating manner at a position immediately adjacent to the trap filter 70 described above, and the ink that passes through the restriction channel 56 between the third and fifth flat plates 13 and 15. By restricting the flow rate of the ink, the amount of ink supplied to the pressure chamber 20 is adjusted, and the amount of ink ejected from the nozzle 21 is appropriately adjusted.
[0053]
The restriction flow channel 56 is provided in the fourth flat plate 14, and the fourth flat plate (flat plate member) 14 includes the first flat plate 11 forming the pressure chamber 20 and the common ink chamber 23. Is a flat plate having a height different from that of the fifth to seventh flat plates 15 to 17. As a result, the restriction channel 56 is provided at a height different from that of the pressure chamber 20 and the common ink chamber 23 in the plate stacking direction.
Further, as shown in FIG. 5, the restricted flow path 56 includes the projection area in the stacking direction of the flat plates 11 to 18 in the area of the common ink chamber 23.
[0054]
In this way, by arranging the projection area of the restriction flow channel 56 so as to overlap at least the area of the common ink chamber 23, the common ink chamber 23, the restriction flow path 56, and the pressure chamber 20 are placed in a compact space. Can be placed. Therefore, it is also suitable for a request for downsizing the ink jet head 1 and a request for dense arrangement of the pressure chambers 20 and the restriction channel 56 based on higher resolution.
[0055]
The other end of the restriction channel 56 is connected to the end of the pressure chamber 20 through communication holes 57 and 58 provided in the third flat plate 13 and the second flat plate 12, respectively.
[0056]
Here, the cross-sectional area of the restriction channel 56 described above directly affects the amount of ink supplied to the pressure chamber 20 (refill amount), and hence the amount of ink ejected from the nozzle 21, and therefore the amount of ink ejected from the nozzle 21. In order to prevent excess or deficiency, it is extremely important to accurately and accurately form the size and shape of the restriction channel 56.
[0057]
In this regard, if this restricted flow path is configured by forming a groove in one of the laminated flat plates by half-etching, the etching rate affects various conditions such as the temperature and concentration of the etchant. Therefore, it is easy to cause variations in the half-etching depth, and it is extremely difficult to accurately form the dimensions of the restriction channel.
[0058]
In view of the above circumstances, in the present embodiment, the fourth flat plate (flat plate member) 14 is formed in a thin film shape with polyimide, and the restricting flow path 56 is penetrating by laser processing while using a mask made of a metal film. It is formed by drilling holes. As a result, the shape and size of the restriction channel 56 can be formed with high accuracy, and there is no variation in the channel resistance of the restriction channel 56, thereby improving the print quality.
[0059]
With the above configuration, the ink in the common ink chamber 23 reaches the inside of the flat plate member 14 (the trap filter 70) from the introduction holes 51 and 52 via the filter communication hole 53. It is filtered by flowing in the surface direction to remove impurities. Further, the flow reaches the restriction flow path 56 via the restriction flow passage communication hole 55 and is supplied to the pressure chamber 20 via the communication holes 57 and 58 while adjusting the flow rate.
That is, in the embodiment disclosed in FIGS. 4 to 6, the trap filter 70 corresponds to the second filter 62 that filters the ink from the common ink chamber 23 toward the pressure chamber 20. By providing the trap filter 70 (second filter 62), dust and impurities in the ink in the common ink chamber 23 can be removed before reaching the pressure chamber 20.
[0060]
Next, the configuration of the ink supply passage 42 for supplying ink from an external ink supply source to the common ink chamber 23 will be described.
As shown in FIG. 6, a supply hole 95 is formed in the fifth flat plate 15 so as to be connected to the common ink chamber 23. In the fourth flat plate (flat plate member) 14 immediately above, a large number of filter holes 59, 59... Are formed side by side at positions corresponding to the supply holes 95, and the first filter 61 described above is formed. It is composed.
[0061]
Communication holes 91 to 93 are formed in the first to third flat plates 11 to 13, respectively, in alignment with the first filter 61. These supply holes 95 and communication holes 91 to 93 constitute the ink supply passage 42 described above for supplying ink to the common ink chamber 23 from the outside. With this configuration, the presence of the first filter 61 makes it possible to remove dust and impurities in the ink in the ink supply passage 42.
[0062]
In the present embodiment, as is apparent from FIG. 6, the restriction channel 56 is formed in the fourth flat plate (flat plate member) 14, and the damper portion 80 that absorbs pressure fluctuations in the common ink chamber 23 is also provided. The flat plate member 14 is formed. Accordingly, the configuration is simplified as compared with the case where the restriction flow path 56 and the damper portion 80 are provided on separate flat plates, and both the restriction flow passage 56 and the damper portion 80 can be simultaneously formed. It is possible to simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
[0063]
In the present embodiment, the flat plate member 14 is further formed with filters 61 and 70 for filtering ink. With this configuration, in addition to the restriction flow path 56 and the damper, the filters 61 and 70 can be simultaneously formed in the flat plate member 14, and the manufacturing process is further simplified.
Further, in this way, the flat plate member 14 has a filter (trap filter 70) for filtering by flowing ink in the surface direction, a filter (first filter 61) for filtering by flowing ink in the thickness direction, Therefore, the degree of freedom of the arrangement of the flow path using the filter is high, and this also facilitates the compactness and high integration of the flow path and the miniaturization of the inkjet head.
[0064]
Note that the space 73 formed in the third flat plate 13 on the flat plate member 14 is filled with air, and further, the flat plate member 14 is made of polyimide and is thinly configured. Air permeates the flat plate member 14 and causes air bubbles to be formed on the side of the common ink chamber 23 filled with ink.
A configuration that solves this problem is a modification a of the first embodiment disclosed in FIG. In the cavity plate set 10xa shown in FIG. 7, a metal film 97 is formed on the flat plate member 14 by vapor deposition or sputtering on at least the vibrating portion (the damper portion 80) to prevent air from passing through the flat plate member 14. I can do it. The metal film 97 may be formed on the surface of the flat plate member 14 on the damper chamber (space 73) side or on the common ink chamber 23 side, but corrosion due to ink, melting of metal components into the ink, or the like. From the viewpoint of avoiding this, it is desirable to form the damper chamber (space 73) side. If this metal film is formed at the same time as the metal film of the pattern mask for laser processing when forming the above-described restricted flow path 56 and the filters 61 and 70, the manufacturing process can be simplified.
[0065]
That is, by making the flat plate member 14 made of resin, various methods such as laser processing can be adopted as a processing method of the flat plate member 14, and the air in the above-described damper chamber (space 73) causes the damper portion 80 to be moved. It is possible to prevent the metal film from passing into the common ink chamber 23 and forming bubbles.
[0066]
In the present embodiment, the flat plate member 14 is made of polyimide, but may be formed of epoxy or the like. Since polyimide resin or epoxy resin is strong against ink attack, it is suitable as a material for forming the above-described restricted flow path 56 and damper structure, and the durability of the inkjet head 1 can be improved. This means that the selectable range of ink types is expanded.
[0067]
Further, the material of the flat plate member 14 is not limited to resin, and may be formed of metal, for example. In this case, a metal having elasticity is appropriately selected for the above-described damper action. Further, when the above-described restricted flow path 56 and the filters 61 and 70 are formed on the flat plate member 14, they may be formed in a penetrating manner by etching instead of laser processing.
[0068]
In addition, the introduction hole 52 formed in the flat plate member 14 in the above embodiment is not formed, and instead, a large number of fine through holes (similar to the filter holes 59, 59...) Are formed in the place. By doing so, a filter can also be comprised in the said part. In this case, the filter in the introduction hole 52 may be replaced with the trap filter 70 in the above embodiment, or may be configured to coexist with the two filters 61 and 70 in the above embodiment (a configuration in which three filters are provided). Good.
[0069]
A configuration in which three filters coexist is shown in FIGS. 8 and 9 as a modified example b of the first embodiment. In the cavity plate set 10xb, a large number of fine through holes 99, 99,... Are formed in the flat plate member 14 ′ in place of the introduction hole 52 to form an internal filter 98. The first filter 61 and the three flow paths 54 (the trap filter 70) described above are provided in exactly the same manner as in the previous embodiment.
Accordingly, the ink traveling from the common ink chamber 23 to the pressure chamber 20 is first filtered through the internal filter 98 in the thickness direction of the flat plate member 14 ′, and thereafter, the trap filter constituted by the three flow paths 54. It is filtered by passing 70 in the plane direction of the flat plate member 14 ′. That is, in the modification b of the first embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the second filter 62 ′ that filters the ink from the common ink chamber 23 toward the pressure chamber 20 includes an internal filter 98 and a trap. And a filter 70.
[0070]
Thus, by providing the three filters of the internal filter 98, the first filter 61, and the trap filter 70, it is possible to effectively prevent dust and impurities from reaching the pressure chamber 20 and the nozzle 21.
Further, in this way, the flat plate member 14 ′ has a filter (trap filter 70) that filters by flowing ink in the surface direction, and a filter that filters by flowing ink in the thickness direction (the first filter 61 and the inside). The filter 98) is provided, so that the degree of freedom of arrangement of the flow path using the filter is high, and this also facilitates the compactness and high integration of the flow path and the miniaturization of the inkjet head.
[0071]
In another embodiment, when the internal filter 98 in the introduction hole 52 is used in place of the trap filter 70, only one flow path 54 (with a configuration in which the middle portion is not narrowed down) is formed to restrict the flow. This is realized by forming a new restricted flow path by connecting with the path 56 and not forming the restricted flow path communication hole 55.
[0072]
In addition, the first filter 61 or the trap filter 70 in the above embodiment may be formed on a flat plate different from the flat plate member 14 on which the restriction channel 56 is formed. However, it is desirable that the two filters 61 and 70 are both provided on the flat plate member 14 because the manufacturing process can be further simplified.
[0073]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the configurations of the restriction channel 56 and the filters 61 and 62 in the first embodiment are slightly changed.
FIG. 10 is a plan view of the inkjet head of the second embodiment. FIG. 11 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross-section taken along the line P-P in FIG. 10.
[0074]
In the head body 1a of the ink jet head of the second embodiment, the cavity plate set 10y has a structure in which eight thin flat plates 111 to 118 are stacked and bonded to each other as shown in FIG. FIG. 12 shows an exploded perspective view of the laminated structure of the cavity plate set 10y.
In the second embodiment as well, when each of the flat plates 111 to 118 is specified, it is referred to as a “th plate” from the far side from the nozzle 21. Moreover, in the description regarding 2nd embodiment, it pays attention to the 5th flat plate 115 among the eight flat plates 111-118, and this may be called a "flat plate member."
In the present embodiment, the flat plates 111 to 118 are made of metal except for the fifth flat plate (flat plate member) 115. The fifth flat plate 115 is made of polyimide.
[0075]
As in the first embodiment, the pressure chamber 20 is formed as a hole penetrating the first flat plate 111 in a diamond shape, and is provided in a large number in the Q direction shown in FIGS. The common ink chamber 23 'is provided by etching the sixth and seventh flat plates 116 and 117, and is formed long in the Q direction in which the pressure chambers 20 are arranged.
[0076]
Therefore, in the second embodiment, the first flat plate 111 corresponds to the “first flat plate layer” A that forms the pressure chamber 20. The sixth and seventh flat plates 116 and 117 correspond to the “second flat layer” B forming the common ink chamber 23 ′. The fifth flat plate 115 which is a flat plate member is located between the first flat plate layer A and the second flat plate layer B.
[0077]
In the eighth flat plate 118, a nozzle 21 for ejecting ink is opened. The second to seventh flat plates 112 to 117 are provided with communication holes 122 to 127, respectively, to form a communication passage 22 that connects the pressure chamber 20 and the nozzle 21.
[0078]
An ink flow path from the common ink chamber 23 ′ to the pressure chamber 20 will be described.
As described above, the common ink chamber 23 ′ is provided on the sixth and seventh flat plates 116 and 117, but the fifth flat plate (flat plate member) 115 immediately above the common ink chamber 23 ′ has small-diameter filter holes 65, 65. .. Are formed side by side to constitute the second filter 162.
An introduction hole 152 is opened in the fourth flat plate 114 in alignment with the filter hole 65 of the second filter 162.
[0079]
The third flat plate 113 is formed by penetrating a long hole-shaped restriction channel 156, and one end of the restriction channel 156 is connected to the introduction hole 152. In the same manner as the restriction flow path 56 in the first embodiment, the restriction flow path 156 restricts the flow rate of ink passing through the restriction flow path 156 and adjusts the amount of ink supplied into the pressure chamber 20. It is. A communication hole 157 that connects the other end of the restriction channel 156 and the pressure chamber 20 is opened in the second flat plate 112.
[0080]
With this configuration, the ink in the common ink chamber 23 ′ is filtered through the second filter 162 and reaches the introduction hole 152. Further, the ink is supplied to the pressure chamber 20 through the communication hole 157 while the flow rate is restricted by the restriction channel 156.
[0081]
Next, the configuration of the ink supply passage 142 for supplying ink from the external ink supply source to the common ink chamber 23 will be described. As shown in FIG. 12, a first filter for filtering ink by connecting a common ink chamber 23 ′ and forming a plurality of filter holes 59, 59... In the fifth flat plate 115 side by side. 161. The first to fourth flat plates 111 to 114 are respectively formed with communication holes 131 to 134 in alignment with the first filter 161. When the flat plates 111 to 118 are stacked, the communication holes 131 to 134 are linearly connected to form the ink supply passage 142 described above.
[0082]
As described above, the first filter 161 disposed in the ink supply passage 142 and the second filter 162 disposed in the ink flow path between the common ink chamber 23 ′ and the pressure chamber 20 are both the fifth filter 161. It is provided on a flat plate (flat plate member) 115.
[0083]
As a result, since the two filters 161 and 162 can be formed on the flat plate member 115 at a time, the manufacturing process can be simplified. In the present embodiment, the flat plate member 115 made of polyimide is laser-processed using a metal film mask in which the pattern of the filter holes 59 and 65 of both filters is formed, and the two filters 161 and 162 are filtered. The holes (59 and 65) are made at a time.
[0084]
The common ink chamber 23 ′ is formed so as to face the lower side of the flat plate member 115. Further, a space 73 as a damper chamber is formed by etching in the fourth flat plate 114 facing the flat plate member 115 on the opposite side of the common ink chamber 23 ', and the flat plate member 115 is elastically deformed in this portion. A damper mechanism that performs the same operation as that of the first embodiment is formed so as to be able to vibrate.
[0085]
Similar to the first embodiment, a metal film 197 for preventing the passage of air may be formed on the portion of the flat plate member 115 corresponding to the space 73 by vapor deposition or sputtering (FIG. 13). Cavity plate set 10ya as modification a of the second embodiment shown in FIG. The metal film 197 may be formed on either side of the flat plate member 115, but from the viewpoint of avoiding problems such as corrosion and dissolution caused by a chemical reaction with ink, as shown in FIG. It is desirable to form it on the damper chamber (space 73) side.
[0086]
In the second embodiment, as described above, the two flat plates 161 and 162 are provided on the single flat plate member 115, and the flat plate member 115 is further configured to perform the damper action. It is further simplified and easy to manufacture.
[0087]
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the inkjet head will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a plan view of the inkjet head according to the third embodiment.
FIG. 15 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross section taken along the line P-P in FIG.
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a laminated structure of the cavity plate set of the inkjet head according to the third embodiment.
FIG. 17 is an enlarged perspective view of a third flat plate.
FIG. 18A is an enlarged perspective view of a main part showing the configuration of the restriction channel in the third embodiment. FIG. 18B is an essential part enlarged perspective view showing a reference example in which no protrusion is arranged in the restriction channel.
FIG. 19 is an essential part enlarged perspective view showing a modified example of the restriction channel.
[0088]
In the head main body 1a of the ink jet head according to the third embodiment, the cavity plate set 10z has a structure in which eight thin flat plates 211 to 218 are laminated and bonded to each other as shown in FIG. FIG. 15 is an exploded perspective view showing the laminated structure of the cavity plate set 10z.
[0089]
Also in this third embodiment, when each of the flat plates 211 to 218 is specified, it will be referred to as a “th plate” from the side farther from the nozzle. Moreover, in the description regarding 3rd embodiment, it pays attention to the 3rd flat plate 213 among the 8 flat plates 211-218, and this may be called a "flat plate member."
In the present embodiment, the flat plates 211 to 218 are all made of metal.
[0090]
As in the other embodiments, the pressure chamber 20 is formed as a hole penetrating the first flat plate 211 in a diamond shape, and is provided in a large number in the Q direction shown in FIGS. The common ink chamber 23 'is provided by etching the fifth and sixth flat plates 215 and 216, and is formed long in the Q direction in which the pressure chambers 20 are arranged.
[0091]
In the eighth flat plate 218, a nozzle 21 for ejecting ink is opened. The second to seventh flat plates 212 to 217 are provided with communication holes 222 to 227 to form a communication flow path 22 that connects the pressure chamber 20 and the nozzle 21.
[0092]
The fifth and sixth flat plates 215 and 216 are etched so as to penetrate the flat plates to form a common ink chamber 23 '. The common ink chamber 23 'is formed long in the Q direction in which the pressure chambers 20 are arranged.
[0093]
In the third embodiment, as described above, the first flat plate 211 corresponds to the first flat plate layer A because the pressure chamber is formed in the first flat plate 211. Further, since the common ink chamber 23 ′ is formed in the fifth and sixth flat plates 215 and 216, the fifth and sixth flat plates 215 and 216 correspond to the “second flat layer” B. .
The third flat plate 213 which is a flat plate member is located between the first flat plate layer A and the second flat plate layer B.
[0094]
The seventh flat plate 217 facing the lower side of the common ink chamber 23 ′ is half-etched on the lower surface to form a space (thickening portion) 273 with the eighth flat plate 218. Yes.
[0095]
The seventh flat plate 217 is made of a metal plate having appropriate elasticity, and since the space 273 is formed, the thinned portion (damper portion 280) of this portion is a common ink chamber. Both the 23 'side and the space 273 side can vibrate freely.
As a result, even if the pressure fluctuation generated in the pressure chamber 20 during ink ejection propagates to the common ink chamber 23 ′, the damper 280 can be elastically deformed and vibrated to absorb and attenuate the pressure fluctuation ( Damper action) and crosstalk in which pressure fluctuations propagate to other pressure chambers 20 can be prevented.
[0096]
Next, the ink flow path between the common ink chamber 23 ′ and the pressure chamber 20 will be described.
As shown in FIGS. 15 and 16, an introduction hole 252 for guiding ink from the common ink chamber 23 ′ to the pressure chamber 20 is formed in the fourth flat plate 214. The third flat plate 213 located immediately above has one end connected to the introduction hole 252 and has a restriction channel 256 recessed.
[0097]
As shown in FIG. 17, the restriction channel 256 is an elongated recess formed by performing groove processing on the upper surface of the third flat plate 213 by half etching.
With this configuration, when the flat plates 211 to 218 are stacked to form the cavity plate set 10 z, the concave portion corresponding to the restriction channel 256 is closed by the upper second flat plate 212. Accordingly, the ink that has reached the one end of the restriction channel 256 from the introduction hole 252 passes through the space between the lower surface of the second flat plate 212 and the inner bottom surface of the recess toward the other end side of the restriction channel 256. Flowing.
[0098]
The groove processing by the half etching described above is performed by a known method as shown below.
That is, (1) after pretreatment of the third flat plate 213, an appropriate photosensitive resin is applied to form a photosensitive resin layer. {Circle around (2)} The photosensitive resin layer is selectively exposed using a pattern mask having a shape corresponding to the contour shape of the restriction channel 256. {Circle around (3)} The contoured portion of the photosensitive resin layer is removed by development, and the corresponding portion of the third flat plate 213 is exposed. {Circle around (4)} The etching solution is applied to cause the exposed portion of the third flat plate 213 to be corroded by a predetermined depth, thereby forming the restriction channel 256. (5) The photosensitive resin layer is peeled off and removed.
As described above, since the restriction channel 256 (with a filter 262 described later formed therein) can be formed by etching the flat plate 213, the flat plate 213 is drilled with a laser so as to form a filter and a restriction flow channel. Compared to the case, the manufacturing process can be simplified.
[0099]
In a portion connected to the introduction hole 252 at one end of the restriction channel 256, etching is performed also from the lower surface of the third flat plate 213 to form a through hole 263, and the restriction flow from the introduction hole 252 through the hole 263. Ink flows into the path 256.
The other end of the restriction channel 256 is connected to the end of the pressure chamber 20 through a communication hole 257 provided in the second flat plate 212.
[0100]
As shown in FIG. 18A, the restricted flow channel 256 has a flow channel width w and a flow channel depth d1 that are reduced to reduce the flow channel cross-sectional area. With this configuration, the restriction channel 256 adjusts the amount of ink supplied to the pressure chamber 20 by restricting the flow rate of ink passing through the channel 256, and appropriately adjusts the amount of ink ejected from the nozzle 21. To play a role.
[0101]
In addition, on the inner side of the restriction channel 256, a plurality of columnar protrusions (convex portions) 269 are arranged in a convex and independent island shape with a minute interval therebetween, and the above-described filter 262 is formed. . With this configuration, the impurities contained in the ink in the common ink chamber 23 ′ cannot be passed through the gap between the protrusions 269 and 269 and are captured.
[0102]
The protrusion 269 is formed at the same time as the groove processing by the half etching for forming the above-described restricted flow path 256 on the third flat plate 213. That is, a pattern corresponding to the plurality of protrusions 269 is also formed on the pattern mask at the time of selective exposure described in the above half etching method, and the inner portion of the restriction channel 256 is formed in a later development process. Even so, the photosensitive resin layer is not removed from the portion corresponding to the protrusion 269. As a result, when the etching solution is applied in a later step, the corrosive action is performed on the portion other than the portion corresponding to the protrusion 269 of the flat plate 213, so that the protrusion 269 remains convex. As described above, the projection 269 is integrally formed in the restriction channel 256 as a result of performing the groove processing of the restriction channel 256 so as to leave the projection 269 part on the third flat plate 213. It becomes.
[0103]
With the above configuration, the ink in the common ink chamber 23 ′ reaches the restriction channel 256 from the introduction hole 252, and is filtered to remove impurities when passing through the filter 262 in the channel 256. At the same time, the flow rate is adjusted by the action of the restriction channel 256 and the pressure is supplied to the pressure chamber 20 through the communication hole 257.
[0104]
Here, the flow path resistance of the restriction flow path 256 described above directly affects the amount of ink supplied to the pressure chamber 20 (refill amount), and hence the amount of ink ejected from the nozzle 21.
Therefore, in order to prevent the amount of ink ejected from the nozzle 21 from becoming excessive or small, it is necessary to appropriately determine the flow path resistance of the restriction flow path 256.
This channel resistance is proportional to the length L in the longitudinal direction of the restricted channel 256 and inversely proportional to the channel cross-sectional area (that is, the product of the channel width w and the channel depth d).
[0105]
However, in the present embodiment, since the plurality of island-shaped protrusions 269 are appropriately arranged in the restricted flow path 256, the flow path resistance can be adjusted by the protrusions 269. That is, in addition to changing the parameters of the length L, the channel width w, and the channel depth d of the restriction channel 256 described above, the number of the projections 269 to be formed and the arrangement method thereof are variously changed. Thus, the difficulty of ink flow (flow path resistance) can be freely adjusted.
As a result, it becomes easy to accurately determine the flow path resistance of the restricted flow path 256 to an optimum value, and the ink ejection amount from the nozzle 21 is optimized to improve the print quality.
[0106]
In particular, when the restriction channel 256 described above is formed by half etching as in the present embodiment, the configuration in which the protrusion 269 is disposed inside the restriction channel 256 is extremely useful.
[0107]
That is, with respect to the length L and the channel width w in the longitudinal direction of the above-described restriction channel 256, the automatic drawing apparatus creates an exposure pattern created by CAD with respect to the mask for selective exposure described above. By making the drawing more accurate, it is possible to minimize the error.
On the other hand, in half-etching, the etching rate is easily influenced by various conditions such as the temperature and concentration of the etching solution, so that it is difficult to strictly control and the etching depth is likely to vary. Therefore, the flow path depth d of the restricted flow path 256 inevitably has a relatively large error as compared with other parameters such as the length L and the flow path width w described above.
Since the magnitude of the channel depth d directly affects the channel resistance as described above, a large amount of ink is ejected from a certain nozzle 21 when the channel resistance of the restricted channel 256 varies. A situation in which the amount of ink ejection is small from the other nozzles 21 occurs, leading to a decrease in print quality.
[0108]
In this regard, in the configuration in which the protrusions 269 are arranged in the restricted flow path 256 as in the present embodiment shown in FIG. 18A, the difficulty of ink passage (flow path resistance) increases due to the protrusion 269. It will be. Therefore, even when it is desired to obtain the same flow path resistance with the same length L and the same flow path width w, the configuration of FIG. 18A is compared with the configuration of FIG. Accordingly, the flow path depth d can be increased by an amount corresponding to the increase in flow path resistance due to the protrusion 269 (d1> d2).
The error of the etching depth of half etching (corresponding to the error of the channel depth d) Δd can be suppressed within an absolute value range of plus or minus several μm. Therefore, according to the present embodiment in which the flow path depth d can be increased, the influence of the error Δd of the flow path depth becomes relatively small, and the error of the flow path resistance of the restricted flow path 256 can also be reduced. it can. This means that variations in the amount of ink ejected from each nozzle 21 can be suppressed, and print quality can be improved.
[0109]
In addition, since the filter 262 that removes the impurities of the ink flowing from the common ink chamber 23 ′ to the pressure chamber 20 can be formed inside the restricted flow path 256, the flow path configuration including the restricted flow path 256 and the filter 262 is possible. Is simplified and suitable for space saving. For this reason, a large number of nozzles 21 and the pressure chambers 20 and flow paths leading to the nozzles 21 can be integrated and arranged at high density, and it is easy to meet the demand for higher image resolution and smaller inkjet heads. .
[0110]
Further, in the present embodiment, the protrusion 269 constituting the filter 262 is formed integrally with the flat plate 213 forming the restriction channel 256. Therefore, the number of parts can be reduced, and the number of manufacturing steps and costs can be reduced as compared with a configuration in which a filter formed of another member is provided.
[0111]
In the present embodiment, the above-described protrusion 269 corresponds to the “convex portion”, but the shape is not limited to a cylindrical shape, and may be an arbitrary shape such as a prismatic shape. Further, the plurality of convex portions do not necessarily have the same shape as each other, and a free shape can be selected for each convex portion.
[0112]
In addition, the distance between the protrusion 269 and the protrusion 269 and the distance between the protrusion 269 and the side wall of the restriction channel 256 have a balance with the flow resistance of the restriction channel 256 described above, but the diameter (diameter) of the nozzle 21. It is desirable to make it shorter than the length of. By doing so, dust and impurities of such a size as to clog the nozzle 21 are always captured by the projection 269 (the filter 262), and the clogging of the nozzle 21 can be reliably prevented. is there.
[0113]
In the present embodiment, the concave portion of the restriction channel 256 is formed on the third flat plate 213, but the present invention is not limited to this, and it may be formed on another flat plate according to the convenience of the flow channel structure. .
Further, the configuration is not limited to the configuration in which the concave portion of the restriction channel 256 is formed on the upper surface (surface far from the nozzle 21) of the flat plate 213, but the concave portion may be formed on the lower surface (surface on the side close to the nozzle 21). In this case, the recess is closed with the fourth flat plate 214 located immediately below the third flat plate 213.
In this embodiment, the width w of the restricted flow path 256 is constant. However, the flow path resistance can be adjusted by changing the width between the portion with the protrusion 269 and the portion without the protrusion 269. Further, for example, as in the restriction channel 256 ′ (filter 262 ′) in FIG. 19, unevenness is formed on the side wall of the restriction channel 256 ′ corresponding to the arrangement and shape of the projections 269 even at a portion where the projection 269 exists. It doesn't matter.
[0114]
As shown in FIG. 16, communication holes 231 to 234 are formed in the first to fourth flat plates 211 to 214 in alignment with each other. Therefore, when the flat plates 211 to 218 are stacked, the communication holes 231 to 234 are connected in a straight line to form the ink supply passage 242 as shown in FIG. The ink supply passage 242 forms the ink supply port 41 on the upper surface (surface opposite to the side where the nozzles 21 are formed) of the cavity plate set 10z.
If the filter is arranged so as to cover the ink supply port 41 or in the middle of the ink supply passage 242, impurities contained in the ink are captured before reaching the common ink chamber 23 ′. This is preferable.
[0115]
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment is characterized by a restriction channel and a method of forming a filter in the restriction channel part.
FIG. 20 is a plan view of the inkjet head of the fourth embodiment.
FIG. 21 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross-section taken along the line PP in FIG.
FIG. 22 is an exploded perspective view showing the laminated structure of the cavity plate set of the inkjet head of the fourth embodiment.
FIG. 23 is an enlarged perspective view of a fourth flat plate.
[0116]
In the head main body 1a of the ink jet head according to the fourth embodiment, the cavity plate set 10v has a structure in which seven thin flat plates 311 to 317 are laminated and bonded to each other as shown in FIG. In FIG. 22, the laminated structure of the cavity plate set 10v is shown in an exploded perspective view.
[0117]
Also in this fourth embodiment, when each of the flat plates 311 to 317 is specified, it will be referred to as a “Oth flat plate” counting from the side farther from the nozzle 21. The flat plates 311 to 317 stacked in the present embodiment are all made of metal. However, the fourth flat plate 314 has a configuration in which a resin layer 314a is disposed on the lower surface of a metal flat plate and a resin layer 314b is disposed on the upper surface. In the present embodiment, attention is paid to the resin layer 314b on the upper surface side of the fourth flat plate 314, which may be referred to as a “flat plate member”.
[0118]
As in the other embodiments, the pressure chamber 20 is formed as a hole penetrating the first flat plate 311 in a diamond shape as shown in FIG. A large number of the pressure chambers 20 are arranged in the Q direction shown in FIGS.
[0119]
As shown in FIG. 21 and the like, a nozzle 21 for ejecting ink is opened in the seventh flat plate 317. As shown in FIG. 22, communication holes 322 to 326 are provided in the second to sixth flat plates 312 to 316, and the communication flow path 22 that connects the pressure chamber 20 and the nozzle 21 is formed as shown in FIG. 21. To do.
[0120]
The configuration of the common ink chamber 23 will be described.
The fifth and sixth flat plates 315 and 316 are both etched to form a first space 71. In addition, the fourth flat plate 314 immediately above is etched and the lower resin layer 314a is also removed, so that a second space 72 having a width smaller than that of the first space 71 is formed. Is formed.
By laminating the fourth to sixth flat plates 314 to 316 with this configuration, the first space 71 and the second space 72 are joined to form the common ink chamber 23. The common ink chamber 23 is formed long in the Q direction in which the pressure chambers 20 are arranged.
[0121]
In the fourth embodiment, as described above, a pressure chamber is formed in the first flat plate 311. Therefore, the first flat plate 311 corresponds to the “first flat plate layer” A. Further, since the common ink chamber 23 is formed in the fourth to sixth flat plates 314 to 316, the fourth to sixth flat plates 314 to 316 (including the resin layer 314a on the lower surface of the fourth flat plate 314) are formed. , Corresponding to the “second flat layer” B.
The resin layer (flat plate member) 314 b on the upper surface of the fourth flat plate 314 is located between the first flat plate layer A and the second flat plate layer B.
[0122]
Next, the ink flow path between the common ink chamber 23 and the pressure chamber 20 will be described.
An introduction hole 352 (first passage) for guiding ink from the common ink chamber 23 to the pressure chamber 20 is formed in the fourth flat plate 314. Then, in the continuous flat resin layer 314 b having a uniform thickness disposed on the upper surface of the fourth flat plate 314, one end is connected to the introduction hole 352 and a restriction channel (second passage) 367 is formed. Has been established.
The restricting flow path 367 is configured as a notched portion (concave portion) in which the resin layer 314b is removed by the thickness using a method described later. When the flat plates 311 to 317 are stacked, the notched portion of the resin layer 314 b corresponding to the restriction channel 367 is closed by the upper third flat plate 313. Accordingly, the ink that reaches the restriction flow path 367 flows along the restriction flow path 367 in the space between the third and fourth flat plates 313 and 314.
The other end of the restriction channel 367 is connected to the end of the pressure chamber 20 through a communication hole 357 provided in the third flat plate 313 and a communication hole 358 provided in the second flat plate 312.
[0123]
As shown in FIG. 20, the restriction channel 367 is formed in a wide shape on the introduction hole 352 side, and a columnar protrusion 369 is fine in this wide portion (that is, inside the restriction channel 367). A second filter 362 is formed by arranging a plurality of islands spaced apart from each other and forming an island shape and a convex shape. With this configuration, the impurities contained in the ink in the common ink chamber 23 cannot be passed through the gap between the protrusion 369 and the protrusion 369 and are captured.
The restriction channel 367 has a throttle portion 356 on the side of the communication hole 357. The restricting portion 356 has a shape in which the flow passage width is restricted, and by restricting the flow rate of ink passing through the flow passage portion 356 between the third and fourth flat plates 313 and 314, the pressure is reduced. It plays the role of adjusting the amount of ink supplied to the chamber 20 and appropriately adjusting the amount of ink ejected from the nozzle 21.
[0124]
With the above configuration, the ink in the common ink chamber 23 reaches the restriction channel 367 from the introduction hole 352, and is filtered to remove impurities when passing through the second filter 362 in the channel 367. . Then, the pressure is supplied to the pressure chamber 20 through the communication holes 357 and 358 while reaching the throttle portion 356 in the restriction channel 367 and adjusting the flow rate.
[0125]
Next, the configuration of the ink supply passage 342 for supplying ink from an external ink supply source to the common ink chamber 23 will be described.
As shown by broken lines in FIGS. 21 to 23, a supply hole 334 is formed in the fourth flat plate 314, and the supply hole 334 is connected to the common ink chamber 23. In the resin layer 314b located on the upper surface of the fourth flat plate 314, a large number of filter holes 59 are formed side by side at positions corresponding to the supply holes 334 to constitute a first filter 361.
As shown in FIG. 22, communication holes 331 to 333 are respectively formed in the first to third flat plates 311 to 313 in alignment with the first filter 361. These supply holes 334 and communication holes 331 to 333 constitute the above-described ink supply passage 342 for supplying ink to the common ink chamber 23 from the outside.
[0126]
In the present embodiment, the ink supply passage 342, the common ink chamber 23, the introduction hole 352, the restriction flow passage 367 (including the throttle portion 356), the communication holes 357 and 358, the pressure chamber 20, the communication passage described above. The entire passage including 22 corresponds to an “ink passage” that connects the nozzle 21 and the ink supply source. As a result of connecting the ink supply source and the aforementioned nozzle 21 through this ink passage, the ink supplied from the ink supply source is ejected from the nozzle 21 to form an image on the print surface.
[0127]
A damper structure that absorbs pressure fluctuations in the common ink chamber 23 will be described.
The aforementioned second space 72 constituting the common ink chamber 23 is formed by removing the fourth flat plate 314 and removing the resin layer on the lower surface side of the fourth flat plate 314 as described above. On the other hand, the resin layer 314 b disposed on the upper surface of the fourth flat plate 314 is not cut off even in a portion corresponding to the second space 72 and is left as it is.
Then, the third flat plate 13 facing the resin layer 314b on the side opposite to the common ink chamber 23 (the side far from the nozzle 21) is also etched, and has a shape corresponding to the second space 72 described above. 373 (thickening part) is formed.
[0128]
The resin layer (flat plate member) 314b is configured to have appropriate elasticity, and the space 373 is formed, so that the resin layer 314b (damper portion 380) at this location is in the common ink chamber 23. Both the side and the space 373 side can vibrate freely.
As a result, even if the pressure fluctuation generated in the pressure chamber 20 during ink ejection propagates to the common ink chamber 23, the damper 380 can be elastically deformed and vibrated to absorb and attenuate the pressure fluctuation (damper). Action), crosstalk in which pressure fluctuations propagate to other pressure chambers 20 can be prevented.
[0129]
Next, a process of forming the two filters 361 and 362, the restriction flow path 367, and the damper portion 380 of the present embodiment will be described. All of these are formed on a resin layer (flat plate member) 314 b disposed on the upper surface of the fourth flat plate 314.
[0130]
24 to 26 show the manufacturing process of the fourth flat plate 314 in the order of (p1) to (p6), and will be described below.
FIG. 24 is a diagram showing a manufacturing process of the fourth flat plate.
FIG. 25 is a diagram showing a state in which the photosensitive resin layer formed on the fourth flat plate is exposed.
FIG. 26 is a diagram showing a state in which a filter and a communication channel are formed in the photosensitive resin layer.
[0131]
(P1) in FIG. 24 shows a metal flat plate 314 as a material of the fourth flat plate. In this state, after pretreatment such as cleaning and polishing is performed on the upper and lower surfaces of the flat plate 314, (p2) As shown, a photosensitive resin is applied to one surface and an etching resist is applied to the other surface. Various materials can be considered for the photosensitive resin and the etching resist. From the viewpoint of ink resistance, it is desirable to use an imide or epoxy resin. As a coating method, for example, roll coating or spin coating may be used.
[0132]
Thereafter, the photosensitive resin and the solvent in the etching resist are removed from the flat plate 314 in a high temperature environment (pre-baking). As a result, an etching resist layer 314a and a photosensitive resin layer 314b are formed on the flat plate 314 as shown in FIG. Hereinafter, the resin layer denoted by reference numeral 314a is referred to as a “first photosensitive resin layer”, and the resin layer denoted by reference numeral 314b is referred to as a “second photosensitive resin layer”.
For convenience of explanation, the fourth flat plate 314 is shown upside down in FIGS. 24 to 26, and the vertical relationship is reversed from that shown in FIGS. 21 to 23. Yes.
[0133]
Next, as shown in FIG. 25 (p3), selective exposure is performed on the upper and lower surfaces of the flat plate 314 using a photomask.
There are two types of photomasks, one for the upper surface and the other for the lower surface. The mask 381 on the upper surface side in FIG. 25 has a pattern corresponding to the communication hole 324, the introduction hole 352, the supply hole 334, and the second space 72 described above. (324p, 352p, 334p, 72p).
A pattern corresponding to the communication hole 324, the filter hole 59 of the first filter 361, and the restriction flow path 367 is formed on the mask 382 on the lower surface side of FIG. 25 (324p, 59p, 367p). A pattern corresponding to the narrowed portion 356 forming a part of the restriction channel 367 and the protrusion 369 of the second filter 362 is also formed on the mask 382 on the lower surface side (356p / 369p).
Both masks 381 and 382 are accurately positioned with respect to the flat plate 314, and then ultraviolet rays having appropriate wavelengths are irradiated from both the upper and lower surfaces. As a result, the pattern on the upper mask 381 is transferred to the first photosensitive resin layer 314a, and the pattern on the lower photomask 382 is transferred to the second photosensitive resin layer 314b.
[0134]
Next, the developer is applied to the first photosensitive resin layer 314a side by using a spray or the like, and the unexposed portion of the resin layer 314a is removed and developed. As a result, as shown in (p4) of FIG. 26, the resin layer 314a corresponding to the patterns 324p, 352p, 334p, and 72p formed on the mask 381 on the upper surface side is removed, and the surface of the flat plate 314 is removed at that location. Is exposed.
Then, when an etching solution is applied to the first photosensitive resin layer 314a side, the exposed portion is corroded, and as shown in FIG. 26 (p5), the communication hole 324 and the introduction hole 352 are provided. The supply hole 334 and the second space 72 are formed. The second photosensitive resin layer 314b in the second space 72 serves as the damper portion 380.
[0135]
Finally, when the developing solution is applied to the second photosensitive resin layer 314b side, the resin layer is formed at locations (non-exposed portions) corresponding to the patterns 324p, 356p, 59p, and 367p formed on the mask 382 on the lower surface side. 314b is removed.
As a result, as shown in FIG. 26 (p6), the filter hole 59 is formed, and the first filter 361 is configured. Further, a restriction channel 367 including a throttle portion 356 is formed in the second photosensitive resin layer 314b and connected to the introduction hole 352. Note that the portion corresponding to the pattern 369p of the resin layer 314b is exposed and not removed, and as a result, the protrusion 369 remains convex in the restriction channel 367, and the second filter 362 is formed. .
[0136]
Through the above steps, the fourth flat plate 314 is completed, and thereafter, as shown in FIG. 22, the other flat plates (311 to 313, 315 to 317) are overlapped and bonded, whereby the cavity plate set 10v of the inkjet head is formed. Composed.
[0137]
In the flat plates (311 to 313, 315 to 317) other than the fourth flat plate, a photosensitive resin layer is formed on both surfaces of each metal flat plate layer, and the pressure chamber 20, the communication hole 324, The ink passages described above are formed by performing double-sided exposure and development using a mask having a pattern corresponding to the common ink chamber 23 and the like, and etching the exposed base of the flat plate. After the etching is completed, the photosensitive resin layer is peeled off and removed.
[0138]
In this embodiment, by adopting the manufacturing process as described above, the photosensitive resin layers 314a and 314b are formed on both surfaces of the fourth flat plate 314, and the first photosensitive resin layer 314a is formed on the flat plate 314. Used for selective etching to form the introduction hole (first passage) 352, the second photosensitive resin layer 314b forms a filter 362 and a restriction passage (second passage) 367 on the flat plate 314 by development. Therefore, compared with a configuration in which a filter is provided as a separate member or a filter or the above-described flow path is formed on another metal flat plate, the component configuration can be simplified, and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0139]
In particular, in this configuration, not only the filter 362 but also the restricted flow path 367 forming a part of the ink path is provided in the second photosensitive resin layer 314b, so that the flow path structure can be simplified and the laminated flat plate It is easy to reduce the number.
[0140]
Further, the second filter 362 needs to be formed corresponding to each pressure chamber 20 (nozzle 21), and in the configuration in which a large number of pressure chambers 20 are arranged as in this embodiment, the second filter 362 is also configured in a large number. However, if a mask 382 having a large number of patterns of the filters 362 (patterns 369p of the protrusions 369) is used, a large number of filters 362 can be formed at a time by one exposure and development. Is extremely easy.
[0141]
The mask 382 is provided with the second filter (that is, a filter disposed in a flow path connecting the pressure chamber 20 and the common ink chamber 23) 362, and the first filter (that is, the filter). A filter 361 disposed in the ink supply passage 342 is formed. Accordingly, the first filter 361 can prevent impurities from entering the common ink chamber 23, and the second filter 362 can prevent impurities from reaching the pressure chamber 20 and the nozzle 21. In addition, since the two filters 361 and 362 can be formed with the pattern of the mask 382, the manufacturing process is simplified.
[0142]
In the present embodiment, since the second filter 362 is provided in the restricted flow path 367, the restricted flow path 367 and the filter 362 can be arranged together in a small space, and the flow path structure can be simplified. This can contribute to the downsizing of the inkjet head. Further, it is suitable for a high-density print arrangement that is suitable for high-density arrangement of flow paths and requires highly integrated arrangement of nozzles 21.
[0143]
Furthermore, since the restriction flow path 367 for adjusting the flow of ink to the pressure chamber 20 is configured as the second flow path in the second photosensitive resin layer 314b, the flow resistance of the restriction flow path 367 is determined. Is easily determined with high accuracy.
That is, the flow path resistance of the restriction flow path 367 directly affects the amount of ink supplied to the pressure chamber 20 (refill amount), and hence the amount of ink ejected from the nozzle 21, and therefore the ink ejection amount from the nozzle 21 is excessive In order to prevent the shortage, it is extremely important to accurately and accurately form the size and shape of the restriction channel 367.
[0144]
In this respect, according to the configuration of the present embodiment, the thickness of the second photosensitive resin layer 314b can be accurately determined by appropriately selecting the coating conditions. Therefore, in the development process, the mask pattern shape in the exposure process can be determined. The restriction channel 367 having an accurate dimension can be formed by completely removing the contour shape of the restriction channel 367 corresponding to the thickness of the restriction channel 367. That is, for example, the depth accuracy of the restriction channel 367 can be improved as compared with a configuration in which a restriction channel is formed by performing groove processing on a metal flat plate by half etching (for example, the configuration of the third embodiment described above). The error and variation of the flow path resistance can be reduced, and the printing quality can be improved.
[0145]
Further, similarly to the third embodiment, the difficulty of ink flow (flow path resistance) can be freely adjusted by varying the number of protrusions 369 to be formed and the arrangement method thereof. As a result, it becomes easy to accurately determine the flow path resistance of the restricted flow path 367 to an optimum value, and the ink ejection amount from the nozzle 21 is optimized, and the print quality is improved.
[0146]
As shown in FIG. 22, the second photosensitive resin layer 314b, which is a flat plate member, faces the common ink chamber 23 (which forms part of the “ink passage”), and sandwiches the resin layer 314b. Since the space 373 that is the thinned portion is formed in the opposite flat plate (third flat plate 313), the second photosensitive resin layer 314b (damper portion 380) between the space 373 and the ink passage vibrates. By doing so, it is possible to absorb and attenuate the pressure fluctuation propagating to the ink passage. Accordingly, by suppressing such pressure fluctuation that adversely affects the quality of ink ejection from the nozzles 21, it is possible to perform appropriate print control. In the present embodiment, such a damper portion 380 is also formed in the second photosensitive resin layer (the flat plate member) 314b. As a result, it is possible to further simplify the component configuration and assembly.
[0147]
In this embodiment, the photosensitive resin / etching resist is a positive type (photocuring type), but is not limited to this, and a negative type (photodecomposition type) may be adopted. . In that case, the exposed portion is removed in the reverse direction during development, but if a mask formed with a pattern in which the exposed portion and the unexposed portion are replaced is used as the mask 381, 382, the same structure as described above is used. Can be formed.
[0148]
Note that the steps do not necessarily have to proceed in the order described above. For example, the first photosensitive resin layer 314a may be formed after the second photosensitive resin layer 314b is formed. Further, instead of exposing both surfaces of the flat plate 314 at once as shown in FIG. 25, it may be possible to expose one surface at a time.
[0149]
In the present embodiment, the filter hole 59 of the first filter 361 is also formed in the second photosensitive resin layer 314b. However, the present invention is not limited to this, and it may be formed in another flat plate or the like. However, according to the configuration of the present embodiment in which the first filter 361 is also disposed on the second photosensitive resin layer 314b, the second filter 362 or the second filter 362 can be formed only by exposing and developing the second photosensitive resin layer 314b. Since not only the restricted flow path 367 but also the first filter 361 can be formed at a time, the manufacturing process can be further simplified.
[0150]
In the fourth embodiment described above, the flat plates 11 to 17 are laminated to form an ink jet head with the first photosensitive resin layer 314a remaining, but the first photosensitive resin layer 314a is It may be removed at least before lamination. The configuration in which the first photosensitive resin layer 314a is removed is shown in a cavity plate set 10va (FIG. 27) as a modified example a of the fourth embodiment. Although the removal of the first photosensitive resin layer 314a may be performed immediately before the lamination, in the steps of FIGS. 24 to 26, the first photosensitive resin layer 314a is interposed between (p5) and (p6). It can also be performed by adding a step of removing 314a.
In this case, the developer (solvent) for developing the first photosensitive resin layer 314a (selective removal according to exposure / non-exposure) does not attack the unexposed or exposed second photosensitive resin layer 314b. Thus, it is realizable by selecting suitably the material of the 1st photosensitive resin layer 314a and the 2nd photosensitive resin layer 314b.
[0151]
[Fifth embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that the flow path (second passage) formed in the second photosensitive resin layer 314b is the flow path (second passage) formed in the fourth flat plate 314. It is a point that is not directly connected to one passage.
FIG. 28 is a plan view of the ink jet head of the fifth embodiment.
FIG. 29 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross section taken along the line P-P in FIG. 28.
FIG. 30 is an exploded perspective view showing the laminated structure of the cavity plate set of the inkjet head of the fifth embodiment.
FIG. 31 is an enlarged perspective view of a fourth flat plate.
[0152]
The inkjet head of the fifth embodiment shown in FIGS. 28 to 31 is different from that of the fourth embodiment in the configuration of the flow path from the common ink chamber 23 to the pressure chamber 20 formed in the cavity plate set 10w. Different.
The configuration of this flow path will be described. As shown in FIG. 29 and the like, an introduction hole 352 ′ serving as a first passage is formed in the fourth flat plate 314 ′ and connected to the common ink chamber 23. Further, the resin layer 314b disposed on the upper surface of the fourth flat plate 314 ′ is aligned with the introduction hole 352 ′, and a large number of filter holes 365 are formed side by side to form a second filter 362 ′. Yes. Further, in the resin layer 314b, a long hole-like restriction channel (second passage) 356 ′ is formed at a position beside the second filter 362 ′, and one end of the restriction channel 356 ′ The introduction hole 352 is connected through a connection channel 353 formed in the third flat plate 313 ′. The other end of the restriction channel 356 ′ is connected to the pressure chamber 20 via communication holes 357 ′ and 358.
In the fifth embodiment, no filter is formed inside the restriction channel 356 ′, and instead, the second filter 362 ′ is disposed in the introduction hole 352 ′ portion.
[0153]
Also in this ink jet head, the filter hole 365 and the restriction channel 356 ′ of the second filter 362 ′ are formed by developing the second photosensitive resin layer 314b by exposure using a mask. . Other configurations and the manufacturing method of the fourth flat plate 314 ′ are the same as those of the ink jet head of the fourth embodiment described above.
[0154]
Instead of the steps of FIGS. 25 to 27, (1) the same pretreatment as in the above embodiment is applied to the fourth flat plate 314, and then (2) the first flat plate 314 has a first surface on one surface. The photosensitive resin layer 314a alone is formed, (3) this is subjected to pattern exposure, (4) the first photosensitive resin layer 314a is developed in the same manner as in (p5) of the above embodiment, and (5) the above implementation. In the same manner as in (p5), the flow path is formed by etching, (6) the second photosensitive resin layer 314b is formed on the other surface of the fourth flat plate 314, and (7) this is subjected to pattern exposure, (8) A process of developing to form a filter portion or the like may be used as in (p6) of the above embodiment.
In this case, as the second photosensitive resin layer 314b, it is most preferable to use a method in which a film-like material is bonded so as not to block the flow path formed by the etching step (5). If the physical properties (fluid characteristics) such as viscosity and drying property of the resist material forming the photosensitive resin layer 314b are appropriately adjusted, a liquid material can also be used.
[0155]
In the first to fifth embodiments, the first flat plate layer A is composed of a single flat plate and the second flat plate layer B is composed of a plurality of flat plates, but is not limited thereto. . That is, the first flat layer A may be composed of two or more flat plates, or the second flat layer B may be composed of only one flat plate.
[0156]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0157]
That is, as shown in claim 1, a nozzle that ejects ink, an ink passage that connects the nozzle and the ink supply source, and a plurality of flat plates that are stacked to form the ink passage inside. A method of manufacturing an inkjet head having at least the steps (A) to (H),
A filter and the 2nd channel | path connected to the 1st channel | path formed in the flat plate can be formed in a 2nd photosensitive resin layer. Therefore, compared with the structure which provides a filter with another member, or forms a filter and a 2nd channel | path in another flat plate, a component structure can be simplified and a manufacturing man-hour can be reduced.
[0158]
As shown in claim 2, since a mask having a pattern in which the filter is formed in the second passage is used in the step (F),
In the second photosensitive resin layer, a filter can be easily built in the second passage, so that the component configuration can be simplified and the number of manufacturing steps can be reduced. Further, the filter is accommodated in the second passage in a compact manner, and is suitable for increasing the density of the flow path accompanying the increase in resolution.
[0159]
According to a third aspect of the present invention, the ink-jet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, and a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber. Since a mask having a pattern in which the filter is formed in a flow path connecting to the common ink chamber is used in the step (F),
Since a filter for filtering ink from the common ink chamber to the pressure chamber can be easily formed in the second photosensitive resin layer, the component configuration can be simplified and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0160]
According to a fourth aspect of the present invention, the inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber, and an ink supply source to the common ink chamber. And a mask having a pattern in which the filter is formed in the ink supply passage is used in the step (F).
In the second photosensitive resin layer, a filter for filtering the ink from the ink supply source to the common ink chamber in the ink supply passage can be easily built, so that the component configuration can be simplified and the number of manufacturing steps can be reduced. it can.
[0161]
According to a fifth aspect of the present invention, the inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber, and an ink supply source to the common ink chamber. A pattern in which a filter is formed in a flow path connecting the pressure chamber and the common ink chamber, and a filter is formed in the ink supply passage. Is used in the step (F),
A filter for filtering ink from the common ink chamber to the pressure chamber and a filter for filtering ink from the ink supply source to the common ink chamber in the ink supply path may be formed in the second photosensitive resin layer. Therefore, the component configuration can be simplified and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0162]
According to a sixth aspect of the present invention, the inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection in the nozzle, and a restriction channel for adjusting the flow of ink to the pressure chamber. Since the second passage formed in the step G) constitutes the restricted flow path,
Since the restriction flow path for adjusting the flow of ink to the pressure chamber can be easily formed in the second photosensitive resin layer, the component configuration can be simplified and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0163]
According to a seventh aspect of the present invention, the inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle and a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber. Of the other flat plates laminated in the step (H) with respect to the flat plate subjected to the step (G), the flat plate facing the side opposite to the common ink chamber with the second photosensitive resin layer interposed therebetween. Since the meat removal part is formed,
Since the function corresponding to the pressure variation of the common ink chamber can be performed in the portion corresponding to the lightening portion of the second photosensitive resin layer, the pressure variation generated in one pressure chamber is caused by the common ink. It is possible to prevent a phenomenon (crosstalk) that propagates to another pressure chamber via the chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an inkjet printer including an inkjet head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an inkjet head.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a plan view of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross section taken along line P-P in FIG. 4;
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a set of cavity plates in a form in which a metal film is formed on a flat plate member.
FIG. 8 is a plan view of an ink jet head in which an internal filter is formed on a flat plate member.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set in an ink jet head in which an internal filter is formed on a flat plate member.
FIG. 10 is a plan view of an inkjet head according to a second embodiment.
11 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross-section taken along line PP in FIG.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set.
FIG. 13 is an exploded perspective view of a set of cavity plates in a form in which a metal film is formed on a flat plate member.
FIG. 14 is a plan view of an inkjet head according to a third embodiment.
15 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross-section taken along line P-P in FIG. 14;
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set of an inkjet head according to a third embodiment.
FIG. 17 is an enlarged perspective view of a third flat plate in the third embodiment.
18A is an enlarged perspective view of a main part showing a configuration of a restriction channel in the third embodiment, and FIG. 18B is an enlarged perspective view of a main part showing a reference example in which no protrusion is arranged in the restriction channel. is there.
FIG. 19 is an enlarged perspective view of a main part showing a modified example of the restriction channel.
FIG. 20 is a plan view of an inkjet head according to a fourth embodiment.
FIG. 21 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross section taken along the line PP in FIG. 20;
FIG. 22 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set of an ink jet head according to a fourth embodiment.
FIG. 23 is an enlarged perspective view of a fourth flat plate.
FIG. 24 is a diagram showing manufacturing steps of the fourth flat plate.
FIG. 25 is a view showing a state where exposure is performed on a photosensitive resin layer formed on a fourth flat plate.
FIG. 26 is a diagram showing a state in which a filter and a communication channel are formed in the photosensitive resin layer.
FIG. 27 is a cross-sectional perspective view of an inkjet head showing a modification in which the resin on one side of the fourth flat plate of the fourth embodiment is removed.
FIG. 28 is a plan view of an inkjet head according to a fifth embodiment.
FIG. 29 is a perspective view of the inkjet head, showing a cross section taken along line P-P in FIG. 28;
FIG. 30 is an exploded perspective view showing a laminated structure of a cavity plate set of an inkjet head according to a fifth embodiment.
FIG. 31 is an enlarged perspective view of a fourth flat plate.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet head
21 nozzles
311 to 317 flat plate
314a / 314b photosensitive resin layer
352 introduction hole (first ink flow path)
362 filter
367 Restriction channel (second ink channel)
381/382 Mask

Claims

A nozzle for ejecting ink;
An ink passage connecting the nozzle and the ink supply source;
A method of manufacturing an ink-jet head having a plurality of flat plates that are laminated to form the ink passages therein;
The manufacturing method of an inkjet head including the process of the following (A)-(H) at least.
(A) The process of forming a 1st photosensitive resin layer in the surface of one side of a metal flat plate.
(B) The process of forming a 2nd photosensitive resin layer in the surface of the other side of the said metal flat plate.
(C) A step of selectively exposing the first photosensitive resin layer using a mask on which a pattern corresponding to the first passage forming a part of the ink passage is formed.
(D) The process of removing the exposed part or non-exposed part of said 1st photosensitive resin layer.
(E) A step of etching the shape corresponding to the removed portion of the first photosensitive resin layer in the metal flat plate to form the first passage.
(F) A step of selectively exposing the second photosensitive resin layer using a mask in which a pattern corresponding to a second passage and a filter forming a part of the ink passage is formed.
(G) The process of forming said 2nd channel | path connected to said 1st channel | path, and a filter by removing the exposure part or non-exposed part of said 2nd photosensitive resin layer.
(H) A step of laminating the flat plate subjected to the steps (A) to (G) with another flat plate.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to claim 1,
A mask having a pattern such that the filter is formed in the second passage is used in the step (F).
A method for manufacturing an inkjet head.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to claim 1,
The ink jet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, and a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber.
A mask having a pattern in which the filter is formed in a flow path connecting the pressure chamber and the common ink chamber is used in the step (F).
A method for manufacturing an inkjet head.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to claim 1,
The inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, a common ink chamber that distributes ink to the pressure chamber, and an ink supply passage that supplies ink from an ink supply source to the common ink chamber. Including,
A mask having a pattern such that the filter is formed in the ink supply passage is used in the step (F).
A method for manufacturing an inkjet head.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to claim 1,
The inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, a common ink chamber that distributes ink to the pressure chamber, and an ink supply passage that supplies ink from an ink supply source to the common ink chamber. Including,
A mask having a pattern in which a filter is formed in a flow path connecting the pressure chamber and the common ink chamber and a filter is formed in the ink supply passage is used in the step (F). ,
A method for manufacturing an inkjet head.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to any one of claims 1 to 5,
The inkjet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, and a restriction channel for adjusting the flow of ink to the pressure chamber,
The second passage formed in the step (G) constitutes the restriction channel,
A method for manufacturing an inkjet head.

It is a manufacturing method of the ink-jet head according to any one of claims 1 to 6,
The ink jet head includes a pressure chamber for controlling ink ejection at the nozzle, and a common ink chamber for distributing ink to the pressure chamber.
Of the other flat plates laminated in the step (H) with respect to the flat plate subjected to the steps (A) to (G), the second photosensitive resin layer is sandwiched and opposite to the common ink chamber. A thinned portion is formed on the flat plate facing the side,
A method for manufacturing an inkjet head.